Атомно-лучевая трубка
Использование: изобретение относится к технике квантовых стандартов частоты. Сущность изобретения: в атомно-лучевой трубке внутренние первый и второй цилиндрические экраны устанавливаются так, что их плоскости продольного разреза ориентируются взаимно перпендикулярно. 1 ил.
Изобретение относится к технике квантовых стандартов частоты.
Известно, что под действием внешних магнитных полей происходит сдвиг частоты рабочего перехода атомно-лучевой трубки (АЛТ). При работе в условиях изменяющихся окружающих магнитных полей этот сдвиг эквивалентен снижению точностных характеристик квантового дискриминатора и стандарта частоты в целом. В состав типичной конструкции АЛТ входят [1,2] источник, индикатор, СВЧ-резонатор, магнитные экраны и другие узлы. Авторы [1] разрабатывали компактную жесткую конструкцию, обладающую достаточной легкостью юстировки прибора. Однако величина магнитного сдвига частоты (МСЧ) стандарта свидетельствует о неудовлетворительной устойчивости АЛТ к воздействию внешних магнитных полей. Наибольший магнитный сдвиг частоты в АЛТ дают поперечные внешние магнитные поля, совпадающие с направлением слабого магнитного поля подмагничивания . Очевидным путем уменьшения МСЧ в этом случае является увеличение числа магнитных экранов. Однако увеличение числа магнитных экранов приводит к значительному ухудшению массогабаритных характеристик АЛТ. Так, введение внешнего четвертого экрана в АЛТ [2] снизило бы МСЧ с 20х10-13 1/э до 5х10-13 1/э, но увеличило бы массу прибора с 8 до 12 кг. Ввести же четвертый экран во внутреннюю область весьма затруднительно, поскольку при этом неизбежно потребуется дорогостоящая и трудоемкая переработка конструкции узла торцовой магнитной защиты с целью сохранения метрологических характеристик АЛТ. Целью изобретения является повышение стабильности частоты АЛТ путем уменьшения магнитного сдвига частоты. Цель достигается тем, что в атомно-лучевой трубке на пучке атомов цезия или рубидия, содержащей систему магнитной защиты из по крайней мере двух внутренних магнитных экранов, разрезанных на две половины по образующим, первый и второй цилиндрические магнитные экраны устанавливаются так, что их плоскости разреза по образующим ориентированы взаимно перпендикулярно. Коэффициент экранирования Кэ внешнего магнитного поля Н разрезного цилиндрического экрана существенно зависит от угла между направлением внешнего магнитного поля и плоскостью продольного разреза. Максимальный коэффициент экранирования наблюдается при = 0о, 180о; минимальный - при = 90о (270о), отношение этих коэффициентов может достигать, например, нескольких единиц для экранов из пермаллоя 81НМА диаметром 80 мм и толщиной 1 мм. Система из двух цилиндрических экранов, в которых плоскости продольного разреза ориентированы взаимно перпендикулярно, позволяет практически полностью устранить зависимость коэффициента магнитного экранирования от угла . В этом случае коэффициент экранирования системы Кс максимален и незначительно меньше произведения коэффициентов экранирования одиночных экранов: Кс Кэ1 х Кэ2. На чертеже изображена конструкция АЛТ. Вакуумированная часть АЛТ содержит источник 1 пучка атомов, СВЧ-резонатор 2, индикатор 3, сортирующие зазоры 4. Область взаимодействия атомов с СВЧ-полем и внутренний соленоид Нс защищены от воздействия внешних магнитных полей системой магнитных экранов, состоящей из трех цилиндрических экранов 5-7, закрытых на торцах фланцами. Цилиндрические экраны выполнены из высококачественного магнитомягкого сплава 81 НМА, фланцы торцовых экранов - из пермаллоя 79 НМ. Испытание АЛТ показало наличие четырехкратного выигрыша в МСЧ, что обеспечило повышение точности поддержания частоты в бортовых стандартах, работающих в условиях изменяющейся внешней магнитной обстановки. Более того, использование изобретения позволяет снизить массу системы магнитных экранов при незначительном увеличении МСЧ.Формула изобретения
АТОМНО-ЛУЧЕВАЯ ТРУБКА на пучке атомов цезия или рубидия, включающая систему магнитной защиты из по крайней мере двух внутренних цилиндрических магнитных экранов, разрезанных на две половины по образующим, отличающаяся тем, что, с целью повышения стабильности частоты путем уменьшения магнитного сдвига частоты, первый и второй цилиндрические магнитные экраны установлены так, что их плоскости разреза по образующим ориентированы взаимно перпендикулярно.РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Пассивный стандарт частоты // 1804258
Радиоспектроскоп на газовой ячейке // 1671103
Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано в квантовых стандартах частоты на газовой ячейке
Пассивный квантовый стандарт частоты // 1586472
Изобретение относится к квантовой электронике и может найти применение при создании стандартов частоты
Квантовый дискриминатор // 1484231
Изобретение относится к квантовой радиофизике и может быть использовано при разработке квантовых стандартов частоты
Пассивный квантовый стандарт частоты // 1241959
Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано в разработках пассивных квантовых стандартов частоты (КСЧ)
Водородный генератор // 1238184
Квантовый дискриминатор // 1025306
Изобретение относится к области квантовой радиофизики и ядерной физики, применяющей технику атомных пучков для анализа свойств квантовых состояний частиц и может быть использовано для формирования и сортировки атомных пучков, например, в квантовых стандартах частоты
Атомный эталон частоты // 2115192
Водородный стандарт частоты // 2148881
Изобретение относится к квантовым водородным стандартам частоты и может быть использовано при разработке и проектировании водородных стандартов частоты с автоматической подстройкой частоты резонатора квантового генератора
Рубидиевый стандарт частоты // 2213364
Изобретение относится к квантовым стандартам частоты пассивного типа и может быть использовано в рубидиевых стандартах частоты с принудительной подстройкой частоты стандарта
Устройство индикации атомного пучка // 2302063
Изобретение относится к ионной оптике и может быть использовано в квантовых дискриминаторах частоты на основе атомных пучков, в частности, в цезиевых атомно-лучевых трубках (АЛТ)
Изобретение относится к технике квантовых дискриминаторов частоты (КДЧ)
Атомно-лучевой стандарт частоты // 2378757
Изобретение относится к технике стабилизации частоты и может быть использовано в атомно-лучевых стандартах частоты