一种可充当真空腔体的冷原子喷泉钟微波腔制造技术

本发明专利技术公开了一种可充当真空腔体的冷原子喷泉钟微波腔。微波腔从底部至顶部包括同轴设置的选态腔下波导、选态腔、连接端波导、激励腔、激励腔上波导以及顶端原子上抛区；顶端原子上抛区的上端密封，选态腔下波导、选态腔、连接端波导、激励腔、激励腔上波导以及顶端原子上抛区的内部贯通；选态腔的底部与选态腔下波导的上端、或选态腔的顶部与连接端波导的下端之间，以可拆卸式机构连接；激励腔的底部与连接端波导的上端、或激励腔的顶部与激励腔上波导的下端之间，以可拆卸式机构连接。本发明专利技术使得上真空系统体积减小为原有体积的1/3～1/2，从而减小冷原子喷泉钟真空系统的体积，降低冷原子喷泉钟真空环境制备和维持的难度。

A cold atomic fountain clock microwave cavity that acts as a vacuum chamber

The invention discloses a cold atomic fountain clock microwave cavity capable of serving as a vacuum cavity. From the bottom to the top of the microwave cavity including state selected set of waveguide, coaxial cavity cavity, the connection end state selected excitation cavity, waveguide, waveguide excitation cavity on top and top up atomic area; the top up area of atomic seal, state selected cavity waveguide, waveguide cavity, connecting end state selected excitation cavity, cavity, incentive on the waveguide and the inner through top up atomic regions; between the top of the bottom of the upper chamber of state selected, and state selected cavity waveguide or state cavity and the connection end of the lower end of the waveguide, the detachable connection mechanism; between the top and bottom of the excitation cavity excitation cavity and the upper connecting end, waveguide or excitation on the lower end of the waveguide cavity, with a detachable connecting mechanism. The invention reduces the volume of the upper vacuum system to 1/3 to 1/2 of the original volume, thereby reducing the volume of the cold atomic fountain clock vacuum system, and reducing the difficulty of preparing and maintaining the vacuum environment of the cold atomic fountain clock.

【技术实现步骤摘要】
一种可充当真空腔体的冷原子喷泉钟微波腔
本专利技术属于冷原子喷泉钟领域，更具体地，涉及一种可充当真空腔体的冷原子喷泉钟微波腔。
技术介绍
冷原子喷泉钟由于其优良的频率稳定度和非常高的频率准确度而被用于国际原子时的守时体系。此外，冷原子喷泉钟也可以用来实现对本地时频系统进行校准，提升本地时频系统的稳定度和准确度。冷原子喷泉钟主要由物理系统、光学系统、电子学控制系统及微波源组成。微波腔是冷原子喷泉钟物理系统的重要组成部分，包括选态腔和激励腔。原子经过激光冷却后在选态腔内完成态的制备，之后在上升并下落的过程中共两次经过激励腔中微波场的作用，然后经过探测相关原子能级布居数，得到拉姆齐跃迁信号；该拉姆齐跃迁信号的质量很大程度上决定了冷原子喷泉钟的性能。目前，国际上大多数冷原子喷泉钟的频率不确定度已进入E-16量级，而从各研究机构的评估结果来看，分布腔相移和微波泄漏频移仍然是限制冷原子喷泉钟频率不确定度的两项主要因素。冷原子喷泉钟微波腔采用无氧铜加工而成，无氧铜并非理想良导体而存在损耗，这种损耗引起微波腔内微波场空间相位变化；由于激励腔内微波场空间相位变化与冷原子运动耦合而引起一阶多普勒频移，即本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷原子喷泉钟的微波腔，其特征在于，所述微波腔从底部至顶部包括同轴设置的选态腔下波导(10)、选态腔(20)、连接端波导(30)、激励腔(40)、激励腔上波导(50)以及顶端原子上抛区(60)；所述选态腔下波导(10)的上端伸入所述选态腔(20)的底部并与所述选态腔(20)的底部连接，所述连接端波导(30)的下端伸入所述选态腔(20)的顶部并与所述选态腔(20)的顶部连接，所述连接端波导(30)的上端伸入所述激励腔(40)的底部并与所述激励腔(40)的底部连接，所述激励腔上波导(50)的下端伸入所述激励腔(40)的顶部并与所述激励腔(40)的顶部连接；所述顶端原子上抛区(60)的内径大于所述...

【技术特征摘要】
1.一种冷原子喷泉钟的微波腔，其特征在于，所述微波腔从底部至顶部包括同轴设置的选态腔下波导(10)、选态腔(20)、连接端波导(30)、激励腔(40)、激励腔上波导(50)以及顶端原子上抛区(60)；所述选态腔下波导(10)的上端伸入所述选态腔(20)的底部并与所述选态腔(20)的底部连接，所述连接端波导(30)的下端伸入所述选态腔(20)的顶部并与所述选态腔(20)的顶部连接，所述连接端波导(30)的上端伸入所述激励腔(40)的底部并与所述激励腔(40)的底部连接，所述激励腔上波导(50)的下端伸入所述激励腔(40)的顶部并与所述激励腔(40)的顶部连接；所述顶端原子上抛区(60)的内径大于所述激励腔上波导(50)上部的内径，而小于所述激励腔上波导(50)上部的外径；所述顶端原子上抛区(60)的上端密封，所述选态腔下波导(10)、选态腔(20)、连接端波导(30)、激励腔(40)、激励腔上波导(50)以及顶端原子上抛区(60)的内部贯通作为冷原子喷泉钟的上真空系统；所述选态腔(20)的底部与选态腔下波导(10)的上端、或选态腔(20)的顶部与连接端波导(30)的下端之间，以可拆卸式机构连接；所述激励腔(40)的底部与连接端波导(30)的上端、或激励腔(40)的顶部与激励腔上波导(50)的下端之间，以可拆卸式机构连接。2.如权利要求1所述的微波腔，其特征在于，所述选态腔(20)的侧壁均匀设置有1～4个矩形波导(71)。3.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文兵，杜远博，李慧，陆泽晃，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42