北斗北斗系統(tǒng)的原子鐘

GNSS定位測(cè)量第4章北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)北斗系統(tǒng)的原子鐘北斗系統(tǒng)的原子鐘主要內(nèi)容北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全部國(guó)產(chǎn)化的銣原子鐘01北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

由中國(guó)航天科工集團(tuán)公司第二研究院203所研制的星載銣原子鐘,作為關(guān)系到整個(gè)衛(wèi)星系統(tǒng)導(dǎo)航定位精度的核心部件,為北斗精確導(dǎo)航定位提供了重要保障。全部國(guó)產(chǎn)化的銣原子鐘北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

這些原子鐘實(shí)現(xiàn)了元器件100%國(guó)產(chǎn)化,日穩(wěn)定度已經(jīng)達(dá)到10量級(jí),屬國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平,國(guó)際先進(jìn)水平,已經(jīng)超越了伽利略衛(wèi)星系統(tǒng)中所使用的銣原子鐘,并能夠與GPS系統(tǒng)中的銣原子鐘相媲美。它為北斗系統(tǒng)提供了可靠的高精度頻率基準(zhǔn),保證了衛(wèi)星的定位精度和測(cè)速精度。全部國(guó)產(chǎn)化的銣原子鐘北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)面向末來(lái)的新型原子鐘02北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院研究原子鐘已有30多年的歷史,其研制的高精度小型銣原子鐘已用于遠(yuǎn)望號(hào)探測(cè)船,為我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)未來(lái)精度更高的原子鐘的工作物質(zhì)是超冷原子,預(yù)計(jì)基于超冷原子的光鐘的精度可達(dá)10萬(wàn)億年誤差為1秒,比目前的銫原子鐘的精度高10萬(wàn)億倍。面向末來(lái)的新型原子鐘北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

高精度冷原子鐘也是未來(lái)的超快振蕩器,它的振蕩頻率達(dá)每秒100萬(wàn)億次,是目前個(gè)人計(jì)算機(jī)速度的10萬(wàn)倍!北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院目前已研究成功玻色-愛(ài)因斯坦凝聚,這是一種被稱作“第五種物質(zhì)狀態(tài)”的物質(zhì),溫度只有50納開(kāi)(1納開(kāi)=1×10開(kāi),可用于未來(lái)的高精密原子鐘與量子計(jì)算機(jī)。面向末來(lái)的新型原子鐘北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

北京大學(xué)的量子電子學(xué)研究一直處于世界領(lǐng)先地位,相關(guān)科研人員主要從事原子鐘與量子頻標(biāo)、量子器件與衛(wèi)星激光通信、冷原子物理光頻標(biāo)與精密光譜測(cè)量、磁共振與生物電子學(xué)等研究,北京大學(xué)量子電子學(xué)研究所在涉及航天、通信和國(guó)防關(guān)鍵技術(shù)的原子鐘領(lǐng)域連續(xù)取得突破性進(jìn)展。面向末來(lái)的新型原子鐘北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)50億年不會(huì)走偏的鍶晶格原子鐘

●研制成功我國(guó)(也是世界上)第一個(gè)長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的光抽運(yùn)銫原子鐘和銣原子鐘,它們已被選做我國(guó)第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的核心部分?！袷菄?guó)內(nèi)唯一能夠穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)玻色一愛(ài)因斯坦凝聚的單位,這項(xiàng)技術(shù)可用于未來(lái)的高精密原子鐘與量子計(jì)算機(jī)。面向末來(lái)的新型原子鐘北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

●實(shí)現(xiàn)了多種原子激光(包括脈沖原子激光、連續(xù)原子激光、準(zhǔn)連續(xù)原子激光、磁場(chǎng)加速原子激光等)。國(guó)際上共有43個(gè)實(shí)驗(yàn)室獲得了玻色一愛(ài)因斯坦凝聚,其中只有8個(gè)實(shí)驗(yàn)室獲得了脈沖原子激光,北京大學(xué)冷原子物理與量子精密測(cè)量實(shí)驗(yàn)室就是其中之。

面向末來(lái)的新型原子鐘北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

●是國(guó)際上僅有的兩個(gè)獲得了連續(xù)原子激光的單位之一(另一個(gè)是德國(guó)馬克斯·普朗克量子光學(xué)研究所)。這一系列研究進(jìn)展,在航天器、遠(yuǎn)距離通信以及精確制導(dǎo)方面有著廣闊的應(yīng)用前景。面向末來(lái)的新型原子鐘北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)奇妙的溫度02北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

我們把表示物體冷熱程度的物理量稱為溫度,在微觀上,溫度表明了物體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。我們一般用℃(攝氏度)來(lái)表達(dá)溫度,如水結(jié)冰時(shí)的溫度為0℃,水三沸騰時(shí)的溫度為100℃。溫度的國(guó)際單位為熱力學(xué)溫標(biāo)(開(kāi),K),攝氏溫標(biāo)(℃)是使用較多的溫標(biāo),二者的關(guān)系為開(kāi)爾文溫度=攝氏溫度+273.15。例如,用攝氏溫標(biāo)表示的水的溫度為0.01°,那么用開(kāi)爾文溫標(biāo)表示則為273.16開(kāi)。奇妙的溫度北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

在不同的溫度世界里,有不至同的奇觀。例如世界上最不怕冷的花,是生長(zhǎng)在我國(guó)的雪蓮,即使-50℃,也能盛開(kāi)。溫度再降低,會(huì)有一個(gè)下限值,稱為絕對(duì)零度,它是開(kāi)爾文溫度的零點(diǎn),等于-273.15℃。

奇妙的溫度溫度計(jì)顯示，此時(shí)室外溫度為-17℃北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

絕對(duì)零度是不可能達(dá)到的最低度,自然界的溫度只能無(wú)限接近于它,所以我