铯原子喷泉钟二阶塞曼频移的测量方法及实验

作者：王心亮,刘丹丹,阮军,管勇,林睿,张辉,陈江,余凤翔,施俊如,张首刚

摘要：二阶塞曼频移是影响铯原子喷泉钟频率不确定度的主要因素之一,传统的评定方法是通过测量铯原子磁敏跃迁的Ramsey中心条纹获得原子运行路径上的磁场分布,再应用Breit-Rabi公式计算二阶塞曼频移.喷泉钟闭环运行初期,由于诸多磁场的加入,实验上往往观测不到磁敏跃迁的Ramsey条纹.首先应用低频跃迁的方法测出了谐振腔上方45cm范围内的磁场分布,通过调节C场线圈电流及补偿线圈电流使磁场起伏最小,从而获得Ramsey条纹,再应用传统方法评定二阶塞曼频移.实验表明应用低频跃迁与Ramsey跃迁获得的磁场分布基本一致.C场的二阶塞曼频移为56.57×10^-15,由C场的空间不均匀引起的不确定度为1.55×10^-18,C场随时间变化引起的不确定度为2.93×10^-16.

发文机构：中国科学院国家授时中心 中国科学院时间频率基准重点实验室 中国科学院大学

关键词：喷泉钟二阶塞曼频移频率不确定度fountain clocksecond-order Zeeman frequency shiftfrequency uncertainty

分类号： TN201[电子电信—物理电子学]