[发明专利]一种改善原子光晶格钟黑体辐射频移不确定度的装置

说明书

本发明公开了一种改善原子光晶格钟黑体辐射频移不确定度的装置。包括黑体辐射屏蔽腔，黑体辐射屏蔽腔包括环形腔体，上腔盖，下腔盖，原子束进出的通道口：入口通道，出口通道，光学通道使用的第一平窗片～第八平窗片，细束腰光束从第一圆铜板入射，经第二圆铜板出射，细束腰光束从第三圆铜板入射，经第四圆铜板出射，本发明能够在在室温下，给原子提供一个温度均匀稳定的热辐射环境，改善原子光晶格钟黑体辐射频移不确定度的同时，维持了实验系统的极高真空度，未带入额外的静电场或者静磁场，从而使得原子光晶格钟具有极高的精度，在高精度原子钟领域具有重要的应用前景。

技术领域

本发明涉及原子频标领域，具体涉及一种改善原子光晶格钟黑体辐射频移不确定度的装置。适用于热辐射分析、精密测量、原子频标等领域。

背景技术

目前，原子光晶格钟的稳定度和不确定度都已经进入了10^(-18)量级，性能远超作为一级频率标准的铯原子喷泉钟，有望在2026年用于重新进行“秒”定义。而黑体辐射频移是制约原子光晶格钟不确定度的一个重要因素。所以改善黑体辐射频移引起的不确定度对于原子光晶格钟具有重要的意义。

原子光晶格钟黑体辐射频移是由原子周围的热辐射场引起的，与辐射场的温度以及温度梯度有关。为了评估热辐射场对光钟的影响，科学家们曾提出将整个光钟系统放置在极低温环境，从而将黑体辐射频移抑制到极低的水平，但是这种方法成本极大。后来又提出了在室温条件下，精确控制实验装置的环境温度以改善光钟的黑体辐射频移。在室温情况下，精确控制实验装置的环境温度从而改善光钟黑体辐射频移的实施方案，但如何制作一个适应于高真空环境的热辐射屏蔽腔，存在很多技术和材料的限制。

本发明提出一种全新的黑体屏蔽腔制作的技术方案，用来改善原子光晶格钟的黑体辐射频移不确定度，从而得到更高准确度的光钟。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的壁垒，提供了一种改善原子光晶格钟黑体辐射频移不确定度的装置。该装置采用内嵌黑体辐射屏蔽腔的方案，黑体辐射屏蔽腔内壁涂有极低放气率高热辐射系数导电涂层，可以满足光钟E-9Pa量级的高真空要求。

本发明的上述目的通过以下技术手段实现：

一种改善原子光晶格钟黑体辐射频移不确定度的装置，包括环形腔体，所述的环形腔体的周向设置有第三圆铜板、第四圆铜板、入口通道、出口通道、第一平窗片、第四平窗片、第二平窗片、第五平窗片、第一圆铜板、第二圆铜板、第三平窗片、第六平窗片，

第三圆铜板和第四圆铜板的中心的连线过环形腔体的中心，第三圆铜板和第四圆铜板上开设有圆铜板偏心孔，第三圆铜板和第四圆铜板上的圆铜板偏心孔的连线过环形腔体的中心，

入口通道和出口通道的中心连线过环形腔体的中心且垂直于第三圆铜板和第四圆铜板的中心的连线，

第一平窗片和第四平窗片的中心连线、第二平窗片和第五平窗片的中心连线、以及第三平窗片和第六平窗片的中心连线均过环形腔体的中心；

第一圆铜板和第二圆铜板的中心开设有圆铜板中心孔，第一圆铜板和第二圆铜板的圆铜板中心孔的连线过环形腔体的中心，

环形腔体的顶部设置有上腔盖，上腔盖上设置有第八平窗片，环形腔体的底部设置有下腔盖，下腔盖上设置有第七平窗片，第七平窗片和第八平窗片的中心的连线过环形腔体的中心。

如上所述的入口通道、出口通道、第一平窗片、第二平窗片、第三平窗片、第四平窗片、第五平窗片、第六平窗片、第一圆铜板、第二圆铜板、第三圆铜板、第四圆铜板分别通过对应的侧部铜压片按压在环形腔体上，侧部铜压片通过固定螺钉固定在环形腔体上，第七平窗片通过底部铜压片按压在下腔盖上，底部铜压片通过固定螺钉固定在环形腔体上，第八平窗片通过顶部铜压片按压在上腔盖上，顶部铜压片通过固定螺钉固定在环形腔体上。