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国防科大研究团队成功实现汞离子俘获-【新闻】

发布时间:2021-05-24 12:04:29 阅读: 来源:排污阀厂家

国防科大研究团队成功实现汞离子俘获近日,国防科技大学光频标研究团队成功实现了汞离子的俘获,并通过专家测试和阶段性验收。这标志着该团队继2013年突破深紫外连续激光技术后,再次攻克俘获汞离子这一关键技术。至此,我国科技工作者在研制汞离子光钟道路上迈出阶段性的重要一步。

光钟是目前的时间测量工具,而目前汞离子光钟是世界上公认难研制的光钟系统之一,不仅可用于量子精密测量,也可用于深空探测和提高卫星导航系统精度等领域,准确性比现有的微波原子钟高出3至5个数量级,不确定度可低至10的负18次方,相当于运行百亿年才差1秒。

据介绍,与其他光钟系统相比,汞离子光钟的能级结构更简单、能级间距更大、对环境变化更不敏感,更易产生稳定、可靠的原子钟跃迁信号。然而,其实现难度非常大:一是所需的深紫外连续激光极难实现,二是因汞离子质量大,需要很大的高频电场电压,且极易与真空实验环境中残留的氢等物质发生反应,因此俘获条件极为苛刻。目前,国际上仅有美国标准技术研究院(NIST)实现了该系统。

国防科技大学光频标研究团队在国家863计划项目和国家自然科学基金支持下,从2011年开始从事该研究,并于2013年首先攻克深紫外连续激光技术。这一次,研究人员采用了离子阱方法,在目标汞离子周围布设了一圈橡皮筋样的高频电场将其囚禁,成功攻克汞离子俘获技术,为汞离子光钟系统的研制攻克又一难关。

据悉,当前的时间频率标准于1967年国际计量大会上通过,以铯原子的能级跃迁时间为基准定义秒,已使用近半个世纪之久。国际组织正在计划重新定义秒,若相关研究取得进一步进展,我国科技工作者将有望参与其中。

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