铯原子喷泉钟空间均匀C场的研究

作者：施俊如,王心亮,阮军,管勇,白杨,刘浩,杨帆,刘丹丹,张辉,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性能的系统项之一，而二阶塞曼频移的不确定度由C场均匀度决定。C场均匀度又与C场强度随时间的变化情况（时间稳定性）和C场强度沿原子飞行路径的变化情况（空间均匀性）有关。均匀C场的实现有两种途径：一是磁屏蔽的屏蔽效果好且无剩磁；二是在磁屏蔽两端加补偿线圈，但是补偿线圈会引入电噪声而降低C场的时间稳定性。首先理论研究了由C场引起的二阶塞曼频移，和由C场空间均匀度引起的二阶塞曼频移不确定度。实验上通过改进退磁方法对磁屏蔽进行了整体退磁，得到了无补偿情况下空间均匀度良好的剩磁47cm@1nT，和C场48cm@1．5nT。最后计算得到二阶塞曼频移为68．7×10^-15，由C场空间均匀度引起的二阶塞曼频移不确定度为6．05×10^-19。

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：C场剩磁磁屏蔽退磁空间均匀度C fieldresidual magnetismmagnetic shieldingdemagnetizespatial uniformity

分类号： TN103[电子电信—物理电子学]