本报北京3月23日电记者吕贤如从国家质检总局今天举行的表彰会上获悉,中国计量科学研究院研制成功“铯原子喷泉钟”,实现了600万年不差一秒,达到世界先进水平。我国成为继法、美、德之后,第四个自主研制成功铯原子喷泉钟的国家,成为国际上少数具有独立完整的时间频率计量体系的国家之一。
铯原子喷泉钟研制成功的意义非同一般,对我国经济建设、基础科研,特别是国防安全都极为重要。1967年国际计量大会将秒的定义从天文秒改为原子秒。上世纪末,美国研制成功了GPS全球卫星定位系统,在军事、科研、计量、航空、航天、通讯、气象、资源、环境、大地测量各领域中,发挥着巨大的作用。铯原子喷泉钟是GPS的基础支撑技术。目前全世界GPS的时间体系,全部依赖美国军方原子时,并溯源到美国标准技术院(NIST)的铯原子喷泉钟。由于时间频率基准关系到国家核心利益,而铯原子喷泉钟是一个国家独立时间频率体系的源头,因此发达国家纷纷加大投入研制改进一代又一代的铯原子喷泉钟。我国有了自己的铯原子喷泉钟,在非常时期,一旦美国关闭GPS,可以保证中国原子时独立准确运行,满足国家各方面需要。
我国铯原子喷泉钟研制中实现了一系列国际首创,主要有:提出铯原子喷泉钟运行率的概念,将铯原子喷泉钟运行可靠性用定量表述,并在2003年率先达到运行率95%;用单根光纤传输四束水平装载―冷却光,改善对射光功率平衡;利用选态微波功率控制原子密度,改善冷原子碰撞频移评定;提出并成功实现正负交替采样,改善频率锁定稳定度。
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