一种原子钟系统的碱金属腔体制备技术

科研阅读大作业光钟相关技术研究进展

光钟相关技术研究进展 1.时间频率标准 1.1时间频率标准发展历史时间和授时系统是人类文明发展中的一个重要组成部分，很难想象如果没有了钟、手表或者手机来告诉我们时间，我们的生活将会怎样？在进行时间测量时，人们总是选取某种周期运动过程。人类进行测量时间的周期运动过程大体可分为三类[1]：一、转动体的自由旋转。如地球自转，由此导出了恒星时系统和太阳时系统，后者演变为应用广泛的世界时系统；二、开普勒运动。即伴星体在引力作用下绕主星体轨道运动，例如地球绕太阳的运动，月球绕地球的运动，由此导出了历书时系统；三、谐波振荡。绝大多数机械钟和电子钟所依据的振荡运动都属于此类，包括原子辐射或吸收电磁波的振荡运动，其中前两类周期运动是天文学测量时间的基础，第三类谐波振荡产生了一般意义上的时钟，以原子钟最为精确。直到1928年，时间才有了明确的定义。国际天文学协会(The InternationalAstronomicalUnion)推荐由天文年鉴来确定时间，称为“世界时”。而对于时间的基本单位“秒”的国际定义当时还没有，直到20年后才形成。20世纪50年代，1秒被定义为1个平均太阳日的1 /86400；然而，由于太阳日在一年中并非完全相同，所以在1956 年国际单位制“秒”被修改成1900年1月1日历书12时开始地球公转一周时间的1/31556925.9747，该定义在1960年的第11届国际计量大会(the General Conference on WeightsandMeasure, CGPM)上被批准通过。随着原子物理的发展，科学家们认识到那些未受干扰的原子的能级跃迁可以提供近乎完美的时间标准，其非常尖锐的共振跃迁可以用作为频率参考基准。由于频率是时间的倒数，所以时间标准本质等价于频率标准。因此时间/频率标准的本质是将一个稳定度尽可能好、频谱尽可能纯的电磁波(光波、微波)频率锁定到一个频率稳定度最好、准确度最高的参考谐振频率上。经过多年努力，“秒”终于脱离了地球物理学的范畴，在1967的第13届国际计量大会上，第一次由原子时间来定义“秒”，即铯原子133同位素基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射波的9192631770个周期所持续的时间[2]。由秒定义可知其跃迁频率在微波频段，约9GHz，因此利用微波跃迁频率建立起来的时间/频率标准有时称为“原子微波钟”，我们现行的秒定义就是基于该跃迁的“微波钟”，这一定义一直延续至今。 1.2原子钟简述所谓原子钟，就是利用量子力学原理制成的高稳定度和高准确度的时间/频率信号产生系统。由于跃迁波长的不同，原子钟又可分为微波钟和光钟，它们都是由振荡器和计数器两个基本部分组成。原子钟主要有两个性能指标：不确定度和稳定度都是相对值。其中不确定度表示原子钟输出频率与标称频率值的符合程度，稳定度表示在取样时间内原子钟输出频率的变化程度。如图1所示为原子钟的基本原理图[3]。本地振荡(本振)发出的频率信号通过频率综合系统，将信号频率转换到原子跃迁线附近。将此信号输入原子系统，使原子与辐射场发生相互作用。辐射场频率偏离原子跃迁线频率的大小和方向决定着原子在不同能级间布居数的变化，通过探测布居数的变化得到鉴频信号。鉴频信号再通过伺服电路得到反馈信号，将反馈信号输出至本振，使其对本振的频率进行纠正。本振同时还会向外输出信号，经过上述反馈控制作用，该输出信号即为频率稳定在原子跃迁线上的信号。

用于GNSS的SpT星载原子钟及时间系统介绍

第36卷第10期2011年10月武汉大学学报信息科学版 Geo matics and Informat ion Science of W uhan U niver sity Vo l.36N o.10 Oct.2011 收稿日期:2011-09-12。文章编号:1671-8860(2011)10-1177-05文献标志码:A 用于GNSS 的SpT 星载原子钟及时间系统介绍王庆华1 Droz Fabien 1 Rochat Pascal 1 (1 S pectraT ime 公司,Vauseyon 29,瑞士纳沙泰尔,2000,瑞士) 摘要:研究了空间铷钟和被动型氢钟的地面批量和寿命试验测试结果,以及卫星在轨试验所达到的最新性能结果。基于这些星载钟的试验结果,对全球卫星导航系统的地面时间站的关键设备及其相关算法作了简要描述,并介绍了一种新颖的在轨技术,即从星载原子钟组(ON CLE)直接产生高度稳健的时间频率信号。关键词:星载原子钟;卫星导航系统;氢钟;铷钟;时间系统中图法分类号:P228.42 准确及高稳定度的宇航级原子钟是精密卫星导航系统中的关键设备,现有的美国全球定位系统(GPS )和俄罗斯全球导航卫星系统(GLONASS),以及即将到来的中国北斗卫星导航系统、欧洲伽利略卫星导航系统、印度区域性卫星导航系统(IRNSS )和日本准天顶卫星系统(QZSS)都装载着不同类型的原子钟。宇航级原子钟必须满足从发射到多年自动运行条件下的严格要求:确保在整个项目寿命期间满意可靠的工作性能,满足对其质量、体积及功耗的限制,经受发射环境(如冲击、加速度、振动)和工作环境(真空、热循环、电磁干扰和电磁兼容、辐射、磁场及其他空间危害)的能力。不同航天任务对空间原子钟类型的选择是通过对可靠性、质量、性能及价格等诸多因素综合权衡后的结果。表1列出了各导航系统中应用的不同类型的星载原子钟,其中伽利略星载钟的选择考虑到可靠性(技术多样性)和12a 伽利略任务的寿命要求,采用了双钟技术。表1 不同导航卫星系统中的星载原子钟T ab.1 Onbo ard A tomic Clo cks on Different Nav igat ion Systems 美国GPS 俄罗斯GLONASS 欧洲伽利略中国北斗印度IRNSS 日本QZSS 铷钟铯钟氢钟铷钟铷钟铷钟铯钟铷钟 (未用于GPS IIR) SpectraTime 公司(SpT ,原T em ex Neuch -a ^tel Time 公司)为欧洲、中国和印度的多个导航系统以及其他空间项目提供空间铷钟和被动型氢钟[1],并为全球卫星导航系统的地面精密时间主站和未来星载频率系统提供高性能的时频同步设备和解决方案。 SpT (Spectra T ime)公司为多个导航系统(欧洲、中国和印度)及其他空间项目提供空间铷钟和被动型氢钟。伽利略在轨验证试验卫星(GIOVE)于2005-12和2008-04的两次发射,以及北斗卫星的相继发射,使这两种原子钟技术拥有了若干年的飞行经历。迄今为止(2011-01)SpT 公司已生产交付了60多台铷钟和15台被动型氢钟的飞行件,并进行了批量钟的特性鉴定。 1 空间铷钟(RAFS)和被动型氢钟 (PHM) 伽利略在轨验证试验卫星(GIOV E)于2005-12和2008-04的两次发射,以及北斗卫星自2009-04的相继发射,使这两种原子钟技术拥有了若干年的飞行经历。迄今为止SpT 公司已生产交付了60多台铷钟和15台氢钟的飞行件(正样),并进行了批量钟的特性鉴定。1.1 铷钟地面性能在于1991年启动的为Radio -Astron 航天任务设计的铷钟基础上,SpT 公司自1996年起开展了铷钟在导航领域的研制工作。

从访谈看我国原子钟研制水平

从访谈看我国原子钟研制水平弄虚作假，夸大其词——真TM恶心！编者按：十年前，国家为落实“科教兴国“的伟大战略，启动了在中国教育和科学发展史上具有开创性意义的“211工程”。工程的实施，在学科建设、人才培养、科技创新等方面为北京大学这样一所百年名校的发展，提供了重要的物质支持和精神支撑。在短短的十年左右的时间中，全体师生团结进取，开拓创新，以奋发向上的精神面貌和丰硕的学术科研成果，为中华民族的进步不断作出着新的贡献。我们将陆续推出——回眸北大“211工程”的系列报道，让大家在了解和思考中，进一步增强建设世界一流大学的豪情壮志，在新阶段的历史征程中，不负国家和人民的期望，书写更加辉煌的篇章。 2006年4 月17，18号北京大学将接受“211”工程二期项目的验收。“构建新一代原子钟研究平台”正是“211工程”中重要的一个项目。在迎接验收前夕，记者特地采访了该项目的带头人、北京大学信息科学技术学院副院长、博士生导师、量子电子学研究所所长、教育部量子信息与测量实验室主任陈徐宗教授。记者：陈教授您好！首先非常感谢您在百忙中接受我的采访！您知道再过10天我们北京大学就要接受“211”工程二期项目的验收，您可以谈一下在过去几年中我们这个项目获得“211”工程资助的资金数额以及在这些资金的资助下推动了哪些研究项目，进展如何呢？陈教授（以下简称陈）：好的，我也正想利用这个机会向大家汇报一下。在过去几年中我们这个项目获得了“211工程”二期资金300百万，利用这批资金我们主要做了三件事：第一，研制成功我国（也是世界上）第一个长期连续运转的光轴运铯原子钟（至今已连续运转2年多），长期稳定度达:10-10,准确度到达10-11打破了美国等的禁运，满足国内地面高精度小型化原子钟的需求；第二，研制出高性能的铷原子钟，使铷原子钟稳定度从目前的1×10-13/日提高到2－3×10－14/日的国际先进水平，该原子钟已被选为我国二代卫星导航系统的核心部分；第三，我们建立了新型原子钟的基础研究平台，该平台可以开展以超冷原子与超高精度光学梳状发生器为基础的新型原子钟研究，取得的成果为：（1）实现了玻色—爱因斯坦凝聚，获得了中国稳定最低的物质材料，温度为50纳开尔文，而绝对零度是0开尔文,我们知道绝对零度是无法实现只能靠近。（2）实现了多种原子激光(包括：脉冲原子激光、连续原子激光、准联系原子激光、磁场加速原子激光等)。国际上共有43个实验室获得了玻色—爱因斯坦凝聚，其中只有8个获得了脉冲原子激光，我们北大量子电子实验室就是其中之一。而连续原子激光世界上只有2个实验室获得，一个是2005年诺贝尔物理学奖获得者德国慕尼黑大学教授、马克斯普朗克-l量子光学研究所所长Theodor.W.Hansch教授领导的小组，另一个就是我们北大的实验室。（3）建立了高精度飞秒锁相光梳与半导体激光频率标准测量系统。利用此平台，我们获得了国际973项目：“超冷原子光晶格微波原子钟”、“主动式钙原子光钟”、“主动式钙原子光钟”与国家自然科学重大基金项目“光学频率向微波频率精密传递”等项目的支持。记者：听了陈教授的介绍，真是欢欣鼓舞！陈教授，我对您刚才提到的一些比较专业的术语比如玻色—爱因斯坦凝聚、一些数据的实际概念都不是完全了解。另外我也想问一下原子钟的工作原理。陈：首先玻色—爱因斯坦凝聚是爱因斯坦在70年前提出的，我们知道在常温下原子是很活跃的，很难控制，而到达一定低温后所有的原子会表现出同一个状态形成一种“凝聚”。打个不恰当的比方——本来操场上有很多穿着各种衣服在锻炼的同学，他们打球、踢球、跑步等等，而现在让他们都穿上统一服装做广播体操，并且假设每个人都是一模一样的。而玻色—爱因斯坦凝聚状态下的原子就类似这个情形。至于上面所说的一些数据，10－12也就是说原子钟30万年差一秒，我们现在研制成功的10－15也就是说3000万年差一秒。而天稳定度我们这样说吧，卫星在运转过程会出现偏差，每天都要调整，如果卫星携带的原子钟天稳定度高，那么调整幅度就比较小，调整起来就比较方便。至于原子钟的工作原理嘛，我们知道电子在原子内进

新技术应用施工方案.doc

迎宾花苑5#、6#住宅楼工程（二标段）新工艺、新技术施工方案阳城县华厦建筑安装有限公司

目录一、编制依据 (1) 1.1编制说明 (1) 1.2编制依据 (1) 二、工程概况 (2) 三、工程目标 (3) 3.1工程质量目标 (3) 3.2施工工期目标 (3) 3.3现场管理目标 (3) 3.4安全生产目标 (4) 四、新技术的应用 (4) 4.1混凝土裂缝控制技术 (4) 4.2聚合物改性沥青防水卷材施工技术 (11) 4.3钢筋连接技术 (11) 4.4地辐热施工技术 (15)

一、编制依据 1、编制说明项目部在领取施工图纸后，立即组织了工程技术人员进行了认真地学习和分析，综合分析了本工程的结构特点、装饰要求、地理环境，结合我公司的施工力量等各项优势，我们将按“精细管理，每建必优”的企业管理方针，投入到本工程的施工中去，确保优质、高速、安全、文明的完成施工任务。 2、编制依据 1、本工程建筑、结构等施工图纸； 2、勘察院提供的《岩土工程勘察报告》 3、《建筑工程施工质量验收统一标准》 4、《民用建筑设计通则》 5、《住宅建筑规范》 6、《混凝土结构设计规范》 7、《混凝土结构工程施工质量验收规范》 8、《钢筋焊接接头试验方法标准》 9、《钢筋焊接及验收规程》 10、《屋面工程施工质量验收规范》 11、《建筑安装工人安全技术操作手册》 12、《建筑施工安全检查标准》 13、《建筑机械使用安全技术规程》

14、《工程建设标准强制性条文》房屋建筑部分 15、国家的有关规范、规程和标准 16、公司的质量保证体系和质量安全标准二、工程概况序号项目内容 1 工程名称迎宾花苑5#、6#住宅楼工程（二标段） 2 工程地址阳城县西河乡王曲村东南 3 建设单位阳城县永盛房地产开发有限公司 4 设计单位太原市大陆建筑设计事务所 5 监理单位晋城市九鼎建设监理有限公司 6 质量监督站阳城县工程质量监督站 7 总承包单位阳城县华厦建筑安装有限公司 8 合同承包范围施工图设计范围内土建及安装 9 合同工期365天 10 合同质量要求合格 11 建筑层数地下一层，地上六层 12 结构形式砖混结构 13 基础类型筏板基础 14 建筑面积总建筑面积7836.58㎡

大象版小学科学,五年级上册第二单元《时间的脚步》(弋增涛)

第二单元时间的脚步课题：精确时间的步伐课时：1课时设计者：郑州市中原区伊河路小学弋增涛【目标确定的依据】一、课程标准相关要求《课程标准（2011年版）》与本课内容相关的要求是：（一）探究能力 1．会查阅书刊及其他信息源。 2．能利用简单表格、图形、统计等方法整理有关资料。 3．懂得交流与讨论可以引发新的想法。 4．能对自己或小组提出的探究问题作出书面解释。（二）科学概念 1．以一定的时间间隔，自然界中一些事件规律性地出现。 2．在一年中，每天太阳光照射形成的物体阴影的位置和形状在有规律地改变。 3．测量物体可以帮助人们对不同的物体和现象进行比较。（三）情感态度与价值观 1.想知道，爱提问。 2.愿意合作与交流。 3.尊重他人的劳动成果。二、教材分析《精确时间的步伐》是本单元的第一课，是全单元的总领部分。本课侧重于引导学生通过对钟表资料的广泛搜集、查找以及对各种钟表问题的探讨，丰富学生的钟表知识，加深对钟表的认识，为之后的三课做好知识上的铺垫和准备。在本课的学习中，应指导学生通过考察、查阅书刊、上网等途径获得丰富的钟表知识，对钟表有较全面、系统的认识，同时对钟表的研究产生浓厚的兴趣和探究热情。本课教学需要前期将调查任务提前布置给学生，让学生有充分的时间搜集、整理资料以备课堂交流。在课堂集

体论证环节中，注重培养学生认真倾听，积极思考、质疑的好习惯。除此之外，教材中安排的“整理汇报”、“分类”等活动更是对学生科学素养的针对性锻炼和提升。从概念体系来看，本课所需要建立的科学概念有： 1.“时间”有时是指某一时刻，有时则表示一个时间间隔（即时长）。 2. 时间可以通过对太阳运动周期的观察和投射形成的影子来测量，一些有规律运动的装置也曾被用来计量时间。 3.长期以来，人们一直在寻求精确的计时方法，随着科学和技术的发展，人们制作的计时工具越来越精确。三、学情分析钟表知识与学生日常生活联系密切，但学生只是从实际体验中获得一些零碎的感性认识。对钟表知识并没有系统的了解和深入的研究，认识仅停留在表象。经调查，大部分学生对挂钟、电子表、机械手表熟知，但并不深知。学生不能够相对充分地解释出这些钟表工作的原理，并且对于一些古老的计时方法非常陌生。对于部分物体的规律性运动变化，学生们的原有经验并不匮乏。如“滴水、摆动、影长的位置变化等”。【学习目标】 1.通过小组交流的形式，小组成员每人至少能够说出两种计时工具的工作原理。 2.小组成员能够通过合作共同在“计时工具分类表”中将搜集到的各种计时工具根据一定的标准分类填写出来。 3.60%的学生能够说出接近于“人类能够利用自然界中有规律运动的事物和现象帮助计时。”的观点。 4.65%的学生个人能够根据自己的兴趣对某一种计时工具有针对性地写出研究计划并展开研究。【教学重难点】重点： 1.指导学生根据资料在班级内进行集体交流。 2.小组内有效合作，为各种计时工具整理分类。难点： 1. 启发学生根据各种钟表的本质特点，总结出“规律运动的事物可以帮助计时”。 2. 学生根据个人研究兴趣有计划地进行选择性研究。

LPRO-101(铷原子钟)

LPRO Rubidum Oscillator USER’S GUIDE and INTEGRATION GUIDELINES S/O/102502D LPRO Rubidium Oscillator for Time & Frequency Reference

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建筑工程施工新技术的研究与应用(1)

建筑工程施工新技术的研究与应用摘要：进入21世纪以后，我国的建筑行业进入了崭新的发展时期，特别是对于各种施工新技术的研究与应用，不但推动了我国建筑行业的技术革新，而且有利于实现与世界建筑行业先进国家的接轨。从我国建筑行业的发展现状而言，施工新技术的研究与应用中仍然存在一定的弊端，这是必须及时得到改进与完善的，否则将严重影响到我国建筑行业的整体发展和全面进步。关键词：建筑工程；施工新技术；研究；应用在我国社会经济高速发展的时代背景下，国内建筑行业在整体工艺和技术水平上有了稳步的提升，特别是某些工程的单项施工技术已经位于世界领先地位，这与广大工程技术人员的努力是分不开的。从我国建筑行业宏观发展的角度进行分析，对于建筑工程施工新技术的研究与应用仍然有待进一步提高，而且要逐步转变技术管理模式由粗放式管理向集约化管理的转变。在我国建筑行业的今后发展中，只有在对国内外先进施工技术进行综合研究和分析的基础上，不断加强技术管理经验的总结和积累，才能逐步形成具有中国特色的建筑工程施工技术体系，并且提高其实际应用效率和质量。 1我国建筑工程施工新技术的发展状况在我国科学技术水平整体提高的环境下，国内建筑工程的施工技术也呈现出了集约化、智能化、科学化的发展趋势。进入21世纪以后，国内建筑行业的发展环境发生了较大的变化，特别是部分国际知名建筑施工企业相继入驻中国建筑市场，明显增加了国内建筑施工企业的竞争压力，因此，在国内建筑施工企业的生存与发展中，加强对于施工新技术的研究与应用已经成为时代发展的必然趋势，并且直接关系到我国建筑施工企业的今后命运。从社会生产力发展的角度进行分析，建筑工程施工新技术的研究与应用具有鲜明的时代意义，在有效解决传统施工技术瓶颈问题的基础上，有利于进一步提升建筑工程的施工效率和质量。建筑工程施工中各种新技术的广泛应用，有利于建筑施工企业加强施工成本控制，并且全面提升施工的进度和安全，为国内建筑行业的科学发展和创新进步提供了更为广阔的舞台。

空间冷原子钟

空间冷原子钟从日晷、漏刻计时器（水钟、沙漏等）的出现，到摆钟、石英晶体钟的发明，人类对于时间的把握越来越精确。而从1948年第一台原子钟发明至今，人类计时的精度更是以几乎十年一个数量级的速度提高。2016年9月，由中国科学家研制的世界上第一台在轨进行科学实验的空间冷原子钟（space cold atomic clock），随着中国的天宫二号空间实验室发射升空。空间冷原子钟这一“高冷”的术语带着国人的热情与自豪，成为热词。空间冷原子钟的原理是将激光冷却原子技术与空间微重力环境相结合，在空间轨道上获得比地面上的线宽要窄一个数量级的原子钟谱线，从而进一步提高原子钟精度。这是原子钟发展史上又一个重大突破，在计量学、基础物理、守时、全球导航定位系统等方面都有非常重大的科学研究和工程应用价值。 ●中科院上海光机所研制的“空间冷原子钟”搭载“天宫二号”发射升空，将成为国际上首台在轨运行并开展科学实验的“空间冷原子钟”，同时也是目前在空间运行的最高精度的原子钟。“空间冷原子钟”将激光冷却技术和空间微重力环境结合，有望实现10-16量级的超高精度（约3000万年误差1秒），将目前人类在太空中的时间计量精度提高

1～2个数量级。――《空间冷原子钟专题》（中国科学院上海光学精密机械研究所官网，2017年9月） ●空间冷原子钟主要包括物理单元、微波单元、光学单元和控制单元四大组成部分，每个单元都有非常高的技术指标，其工作原理是利用激光冷却和俘获技术获得接近绝对零度（μK量级）的超冷原子团，然后采用移动光学黏团技术将其沿轴向抛射。在微重力环境下，原子团可以做超慢速均速直线运动。处于纯量子基态上的原子经过环形微波腔，与分离微波场两次相互作用后产生量子叠加态，经由原子双能级探测器测出处于两种量子态上的原子数比例，获得原子跃迁几率，改变微波频率即可获得原子钟的谱线Ramsey条纹。预计微重力环境下所获得的Ramsey中心谱线线宽可达0.1 Hz，比地面冷原子喷泉钟谱线窄一个数量级，利用该谱线反馈到本地振荡器即可获得高精度的时间频率标准信号。――《超高精度空间冷原子钟》（中国科学院空间应用工程与技术中心官网，2016年9月6日） ●空间冷原子钟研制和运行的成功对于基础物理学的研究及科技的应用都意义非凡，比如：空间站内的冷原子钟对卫星上的传统热原子钟进行不受地球大气影响的校准，以及与地面喷泉原子钟形成空-地、地-空、地-地的完整校准。由于卫星全球定位系统的核心技术就在于原子?的精准度，空间冷原子钟的在轨持续运行会大幅度地提高GPS的定位精

现代授时技术及其用途

现代授时技术及其用途–概述摘要：涵盖的内容 1、基本的准备知识：单位制、频率基、标准器、频标比对方法和测量技术。一些内容在“时间与频率测量”中学习，而针对性的频标比对和时间测量等内容在本课程中讲。教材，根据情况不断重复和复习。 2、各种可用的传输载体和途径（无线），时间–空间关系 3、时间和频率信号在授时传递中信号的特点及其处理、测量技术（扩展） 4、重要的基础：时间同步、相位同步（同频、同相）、相位群同步。源端和用户端的区别, 周期性（1pps）和非周期性的区别、灵活性；相互间的相关性 5、特有的授时比对方法：三种，单、双、共 6、关于授时技术的应用–其重要性反映了学习的价值。导航定位、时间同步、电力故障检测、国防军工、航空航天等。注意时–空关系。 7、同步技术的扩展：频率准确度、稳定度的传递，例如在原子钟等量子频标中。 8、授时、定位、导航系统中的一些关键技术：星载钟、时频信号生成和保持、星–地、星间、地–地的同步监测等。 9、最新的技术进展 10、GPS等全球定位系统

11、方法、实验（理解）、和科研的关系。概述与其他物理量在量值传递等方面很大的不同，时间和频率信号的准确传递可以借助于电磁波信号以无线的方法进行。这主要是因为光和电磁波信号传递速度的高精度以及快速的原因。高精度传输的参考时间信号是官方的国际时间，协调世界时UTC ；高精度传输的参考频率(时间间隔)信号是国际原子时TAI 。它们都是由国际度量局BIPM 产生的。授时技术的目的是完成全部（全球）或者局部的时间的一致。授时技术从最初主要是用于时间和频率标准器之间的准确比对及量值传递。这常常表现为频率信号的校准和时间的同步等。而近年来它也更多地被用于导航定位、通讯、大系统的管理和协调、电力传输中的故障检测等。另外，授时技术的用途也更多的表现在导航和长度的精密测量及控制方面。经过了几年对本课程的讲授，我们感觉到应该在更广义的范畴内把授时问题的内涵、相关知识、可应用的领域以及针对不同情况时的灵活应用等交待的更明白。这样才能发挥它的功能。用符号S 表示电磁波传播的距离、V 表示电磁波传播的速度、d 表示传播延迟，则 d=V S (1) 对于天波一般取V 等于光速c ；对于地波，根据大地导电率的不同，V 不等于光速，要作相应的修正。此外，能否准确的计量出电磁波信号传播的实际距离也是确定各种发播手段准确度高低的关键。从计量学的发展中，可以看到一条规律。也就是因为时间和频率量的高精度和便于数字化处理等优点，对于其他量值的测量和处理从高精度的考虑就有向频率或者时间量靠近的趋势。同样，又由于时间和频率量便于高精度传输的优点 (其他量值，如电压等就很难通过这样的途径准确的传输)，除了利用这种传输单一地进行时间或者频率量的传递和比对外人们还千方百计地把可能转换或者以时间量值为代表情况下实现其他对象的比对、统一等目的。所以在全球定位星系统(GPS)发展的初期，就有人预测这个系统能够发挥的作用的广度和深度将取决于人们的想象力。如果说，在时间和频率领域授时技术主要的功能是完成时间的同步和频率量值的一致，那末在更广泛的领域它将以时间、相位或者频率为纽带实现不同的控制对象在大空间的统一。这里，最明显的例子就是电力系统的管理、控制和故障检测；在通讯方面对于图像和文字资料的传输所需要的系统等。为了学习方便，我们先把本课程中的关键的缩写词汇列表如下：（有印象，不要求记；在许多文献中大量应用） BIPM: Bureau International des Poids et Mesures C/A 码：进入探测粗码(Coarse Acguisition of Clear Access) CRL: Communications Research Laboratory, Tokyo CV: Common View

原子钟证明原子是带电的

原子钟证明原子是带电的云南曲靖云维股份大为制焦电仪黄兆荣原子核与电子的电荷是不会抵消的，电荷是物质，物质是不会扺消的，原子核是高电位，电子是低电位，而不是正电荷和负电荷。下面的文章是搜弧科技报道，文章就证明这一点。原子钟是怎样工作的？2017-03-02 16:43 钟表最明显的作用就是记录时间，所有的钟表都是通过计数“谐振器”的“刻度”来做到这一点的。在摆钟中，谐振器是钟摆，并且时钟中的齿轮通过计数钟摆的谐振（来回摆动）来跟踪时间。摆锤通常以每秒一次的摆动频率共振，时钟的精度由谐振器在指定频率的精度决定，精度最高的也只有每年一分钟左右的误差。原子钟是使用原子的谐振频率作为其谐振器的时钟，其精度高达两千万年才误差一秒。基本上，原子在吸收或发射能量时会出现共振或“振动”。原子由原子核与外层电子组成，原子核带正电，带负电的电子绕着原子核运动。元素中的电子都处于不同的能级，即它们与原子核的距离不同。但是在每个元素中，电子只能处于一个特定的能级或“轨道”。当电子吸收能量时，它们会跃迁到更高的能量状态（将其看成是远离原子核）。当电子释放能量时，它们会跃迁到较低能量状态(将其看成是接近原子核)，损失的能量作为电磁辐射（微波、光波等）被释放出来。能量状态之间的这种跃迁就是原子钟要测量的“振荡”。这种方法的优点是原子以非常一致的频率谐振。原子钟使用铯，每个铯原子都会以完全相同的频率共振，铯-133每秒振荡9192631770周期。这种精度与其他类型的时钟完全不同，因为它不受像温度这样的环境问题的影响——这就是原子钟如此精确的原因。所以用铯我们的时钟可以精确到1/9192631770秒！如何制造铯原子钟？为了制造原子钟，首先加热铯，使得原子沸腾，沿着保持高真空的管道传送。首先，它们通过一个磁场，能筛选出处于合适能量状态的原子。然后，它们通过一个很强的微波场。微波能量的频率在一个较小频率范围内向后和向前扫描，使得在每个周期中的某一点，穿过恰好9192631770赫兹的频率。微波发生器的范围已经接近这个精确的频率，因为它来自一个精确的晶体振荡器。当铯原子接收了频率完全精确的微波能量时，它将改变其能量状态。在管道的远端，另个一磁场把已改变能量状态的原子分离出来，前提是该微波场处于完全精确的频率。管道端部的探测器检测出与其撞击的铯原子数比例，因此当微波频率完全精确时，结果达到峰值。然后，用该峰值进行必要的微小校正，以使晶体振荡器和微波场在频率上达到准确。最后将该锁定频率除以9192631770，就得到现实中所需的每秒一个脉冲。磁场是对带电粒子有作用力，故原子是带电的

光镊技术在原子物理和生命科学中的应用与发展

光镊技术在原子物理和生命科学中的应用与发展信息工程系王坚 [摘要] 激光陷阱和控制、操作中性微小粒子的光镊技术是以光的辐射压原理为基础的，利用光与物质间动量的传递的力学效应形成三维梯度光学陷阱。光压的实际应用在20世纪激光诞生后才得以实现。由于激光突出的高方向性、高相干性、高亮度产生的辐射压高于一般的光，所以使得基于光压原理的光镊能够被发现并运用。光镊能够捕获和操纵微米尺度粒子成为捕获操纵粒子独特且有效的手段，并且这种方法在物理和生物科学等领域掀起了一场技术革命。本文简要回顾了早期光镊技术在原子物理和生命科学中的应用与发展，以及当代光镊技术研究的最新成就。 [关键词] 激光陷阱，光镊，激光 1．引言光镊是基于光的力学效应的一种新的物理工具，它如同一把无形的机械镊子，可实现对活细胞及细胞器的无损伤的捕获与操作。光镊的发明正适应了生命科学深入到细胞、亚细胞层次的研究趋势，也为生物工程技术提供了一种新的手段。仅仅20年光镊的应用已展示其在物理和生命科学领域中无限美好的应用前景。 2. 光镊技术原理 2.1光压原理光镊技术是基于光压原理的，光压原理在牛顿和开普勒时期就已经提出来了但是一直都没有什么应用。光的压力原理早期只有在天文学中有些应用，德国的天文学家开普勒，在17世纪初提出彗尾之所以背向太阳的原因是，其受到了太阳辐射光压的作用力。因为只有在天文学研究中当光的强度和距离都非常大的时候，光压对物质的影响才会明显的表现出来。1873年Maxwell 从光的波动理论角度根据电磁理论推导出了光压的存在（电磁辐射压）并且给出了垂直入射到部分反射吸收体表面的光束的光压为： ()R c E p +=1 其中,E 为每秒钟垂直入射到12m 上的能量，c 为光速，R 为物体对光的反射系数。

建筑工程新技术应用

新技术的应用我局将在本工程施工准备时，本着合理、实际、科学、系统的原则，编制施工组织设计，细化施工方案及各种技术措施，强调保证质量、工期、安全、文明施工等各项施工措施，并极力推广应用新技术、新科技成果。根据本工程特点，我局拟采用以下建设部推广使用的新技术，在单项新技术实施前将报业主、监理审批认可后实施。 1平面施工放线技术本工程平面形态为圆弧与矩形相对叠合，施工放线较为困难，我局将使用先进的全站仪，该仪器具有精度高、反映快等特点，可距离放样、抄平测量、间接测量、坐标测量、偏镜测量、等分距放样、断面测量、水平角复测等，解决施工放线的难题。 2清水砼模板体系支设技术我局在本结构施工中将采用新型竹胶大模板，此模板浇筑砼具有外观效果良好、劳动强度低、施工程度快等优点，我局在武汉体育中心用此模板施工的砼达到清水砼的效果。 3粗钢筋连接技术本工程结构较复杂，钢筋接头较多，为了保证质量、节省能源、保护环境，我局将采用粗钢筋直螺纹、电渣压力焊、熔槽帮条焊连接技术，此连接技术具有操作简单，施工工效快，质量可靠等特点，具有很好的经济和社会效益，是建设部推广应用的重点项目。 4超长结构无缝施工技术本工程师的二层结构和看台等部分均属超长结构，为了避免砼产生收缩裂缝，在砼中掺入适量的膨胀剂，同时设置砼膨胀加强带，使其既能保证砼强度又能使其产生的预压应力抵消砼收缩产生的拉应力，从而保证质量，缩短工期。 5砼无水养生技术为了确保混凝土的施工质量和养护质量，避免出现裂缝，我局拟采用先进的无水养生技术；在楼板砼浇捣完毕后覆盖塑料薄膜和草袋进行养护，使混凝土内外温差不超过25度，梁柱涂模养护14d以上。 6建筑节能技术本工程为体育综合训练馆，对隔音、保温要求较高，隔墙采用加气砼砌块，该材料具有隔音效果好，保温性能强等特点，同时节约大量耕地，充分利用工业废料，减少了城市污染。 7新型防水材料应用技术该工程层面防水采用新型建筑防水材料SBC120系列聚乙烯丙纶复合防水卷材，确保屋面的防水效果。 8预拌砼泵送技术本工程全部采用商品砼，用砼输送泵输送，能够确保砼的质量，提高工程工期。9钢结构网架及彩色复合压型钢板应用技术体育馆屋盖系统采用目前流行的钢结构网架及彩色复合压型钢板，能够满足体育馆大跨度的需要，同时美观轻盈，效果显著。 10微机管理技术

原子钟

https://www.360docs.net/doc/b02981354.html,/AMuseum/time/index.html NPL：铯：计时技术小史文/Justin Rowlatt 铯中心：位于科罗拉多州的信号中继站，原子钟时间信号从这里传到美国的千家万户。作为一个化学元素，铯实际上已经重新对时间进行了定义。自小时候到现在，在各种场合你都被告知准时很重要。现在，有了铯原子，全世界各个地方的时间都能保持准确，准确到让我们感到需要重新思考时间是什么。而且我们发现计时技术中存在一个奇怪的缺陷。事实上是在近些年来人们才意识到准确及时的重要性。并不是我们的祖先不需要知道时间，他们当然需要。几千年来，人类制造出多种多样精致的仪器来衡量时间的流逝。但事实是直到175年前，在那之前的几千年里，人们对于时间的定义来源都是太阳。不管走到哪里，你总能认出什么时候是正午。晴天里只要看一眼天空或者看一下日晷，你就能知道时间。这一切随着世界上第一条铁路线的开通而改变了，这第一条铁路就在这里，在我们英国。在那之后人们都知道伦敦的正午比布里斯托（Bristol）的正午早10分钟，这是一个精确的值，它是阳光走过两座城市之间的经度差所需要的时间。计时系统出现错误导致的将不只是乘客会误车。由于计时偏差导致的危险事件甚至火车事故越来越多。 1840年11月，英国西部铁路公司（Great Western Railway）解决了这一问题，他们使用了一个叫“铁路时间”（Railway Time）的计时系统。系统内所有城市的时间都是伦敦时间，这是第一次人们根据一个标准将不同地点的时间同步起来。此举引起了很大争议。突然间，皇家格林尼治天文台（Royal Observatory）就可以从遥远的格林尼治控制你的时间系统。埃克赛特大学的校长拒绝将学校大教堂的时钟调整至英国西部铁路公司所要求的时间。布里斯托采用了一个折中的方案：时钟上有两个分针，一个显示当地时间，一个显示“铁路时间”。

数字通信技术与应用1

一、判断题（共10道小题，共50.0分） 1.数字通信系统只需做到位同步和帧同步，便可保证通信的正常进行。 A.正确 B.错误 https://www.360docs.net/doc/b02981354.html,ITT的G.732建议规定后方保护计数n=2。 A.正确 B.错误 3.收端定时系统产生位脉冲、路脉冲等的方法与发端一样。 A.正确 B.错误

4.PCM30/32路系统信令码的编码没有任何限制。 A.正确 B.错误 5.A律13折线编码器和解码器均要进行7/11变换。 A.正确 B.错误 6.某一位码的判定值与所有其它码元均有关。 A.正确 B.错误 7.A律13折线解码器中串／并变换记忆电路的。

B.错误 8.模拟压扩法是实际常采用的非均匀量化实现方法。 A.正确 B.错误 9.N不变时，非均匀量化与均匀量化相比，大、小信号的量化误差均减小。 A.正确 B.错误 10.时分多路复用的方法不能用于模拟通信。 A.正确

二、单项选择题（共10道小题，共50.0分） 1.PCM30/32路系统收端时钟产生的方法是（）。 A.用石英晶体震荡器产生 B.定时钟提取 C.外同步定时法 D.用原子钟产生 2.PCM30/32路系统第23路信令码的传输位置（即在帧结构中的位置）为（）。 A.F７帧TS16的前４位码 B.F７帧TS16的后４位码 C.F8 帧TS16 的前４位码 D.F8 帧TS16 的后４位码

3.PCM30/32路系统传输复帧同步码的位置为（）。 A.Fo帧TS16前4位码 B.Fo帧TS16后4位码 C.F1帧TS16前4位码 D.F1帧TS16后4位码 4.PCM30/32路系统帧同步码的码型为（）。 A.0011011 B.0110110 C.0000 D.1101110 5.非均匀量化的特点是（）。 A.大、小信号的量化误差相同 B.量化误差>/2

四新技术在工程中的应用

“四新”技术和建筑节能技术在工程上的应用 1、混凝土技术 1.1混凝土裂缝控制技术本工程混凝土采用泵送混凝土，强度等级为C45、C40、C35、C30，混凝土数量约36600m3。本工程病房楼筏板混凝土厚度1.2m，康复楼Ⅰ、Ⅱ筏板均为1.1m,为大体积混凝土，筏板砼总量约7200m3。为了控制砼内外温差以及校验计算值与实测值的差别，随时掌握砼温差动态，施工时提前预埋电子测温线，采用电子测温仪进行测温，对混凝土内外温差、表面温度进行测试和监控，根据温差值采取相应的养护措施，从而预防防冶大体积混凝土裂缝产生。通过掺加细矿物掺和料--Ⅰ级粉煤灰和各种外加剂配置出符合工程要求的各性能混凝土。其中基础筏板及地下一层混凝土拟掺加多功能防水剂，满足结构自防水设计需要，该部分混凝土数量约7200m3；其余部位掺加缓凝高效减水剂以增加其可泵性，混凝土数量约36600m3。 2.钢筋及预应力技术 2.1高强钢筋应用技术本工程主体结构中的钢筋，设计全部采用HRB400级普通热扎钢筋.高强碳含量降低，能有效改善钢筋的延性、能提高钢筋的屈服强度。并具有良好的可焊性等优点。本工程高强钢筋用量约5400t。 2.2大直径钢筋直螺纹连接技术工程中钢筋直径≥22的连接接头均采用滚压直螺纹套筒连接接头，接头等级为Ⅱ接头，其特点是质量稳定、性能可靠、在施工作业面施工方便、快捷，能有效的缩短工期。采用滚压直螺纹套筒进行钢筋连接，大大减少了钢材的损耗和浪费，降低工程成本。大直径钢筋直螺纹套筒连接接头共计约40000个。 3模板及脚手架技术 3.1清水混凝土技术本工程的剪力墙、框架梁板柱的模板支设全部采用新型木胶合板

原子钟的几种常见类型

原子钟的几种常见类型摘要本文按出现的时间顺序介绍几种常用原子钟(光谱灯抽运铷原子钟、光谱灯抽运铯原子钟、磁选态铯原子束钟、激光抽运铯原子束钟、激光冷却冷原子喷泉钟、积分球冷却原子钟)的基本原理。原子钟是利用原子或分子的能级跃迁的辐射频率来锁定外接振荡器频率的频率测量标准装置的俗称，通称为量子频率标准或原子频标。其工作原理可用图1来描述：图1 一个受控的标准频率发生器产生的信号经过倍频和频率合成转换成为频率接近于原子跃迁频率的信号，激励原子产生吸收或受激发射的频率响应信号，呈共振曲线形状，称为原子谱线，其中心频率即原子跃迁频率为，线宽为Δν。若经过转换的受控振荡器频率与原子跃迁频率不符，原子做出的响应信号通过伺服反馈系统来矫正振荡频率，直到使其与原子频率符合为止。这样就使受控振荡器频率始终稳定在原子跃迁频率上，从而实现使其振荡频率锁定于原子跃迁频率的目的。光谱灯抽运铷原子钟光抽运汽室频标用碱金属原子基态两个超精细结构能级之间跃迁的辐射频率作为标准频率，它处在微波波段。在磁场中，这两个能级都有塞曼分裂，作为标准频率的跃迁是其中两个磁子能级=0之间的跃迁，它受磁场影响最小。若用合适频率单色光照射原子系统，使基态一个超精细能级

上的原子被共振激发，而自发辐射回到基态时可能落到所有能级，原子就会集中到一个基态能级，极大地偏离玻尔兹曼分布，这就是光抽运效应。这里选择抽运光起着关键作用。在20世纪60年代初，激光器刚发明尚无法利用，唯一可用的共振光源是光谱灯。一般光谱灯是由同类原子发光，它的光谱成分能使基态两个超精细能级上的原子都被激发，因而不能有效地实现选择吸收，起到光抽运作用。幸好对铷原子，可以有一个巧妙的办法。铷原子有两种稳定同位素：和，其丰度分别为72. 2%和27. 8%。它们各有能级间距为3036MHz和6835MHz的两个超精细能级，其共振光的频率分布如图2所示。这里A，B线为所产生，a，b线属于原子。从它们的位置可见，A，a两线有较多的重合，而B，b线则重合较少。因此，若原子发出的光透过一个充以原子的滤光泡，a线就会被较多地吸收，而剩下较强的b线。原子在这种光作用下，就会有较多的下能级原子被激发，从而使更多原子聚集在超精细结构的上能级上，这就实现了光抽运效应。图2 光谱灯抽运铯原子钟20世纪60年代初期铯原子没有简单的抽运光源可用，只能利用无极放电光谱灯。这种灯能发出强度大致相等的两条超精细结构谱线，分别可对铯原子基态F=3和F=4两个超精细能级发生作用，引起原子激发。