[发明专利]一种氢原子频标

权利要求书

1.一种氢原子频标，其特征在于，包括至少一组阵列单元以及电源，各个阵列单元之间互相独立，所述每组阵列单元包括：

用以向所述氢原子频标提供氢并回收氢的氢源装置；

用以电离氢气为氢原子使其具有高能态量子跃迁的电离源装置；

用以对量子跃迁信号进行谐振耦合的信号探询装置；

所述氢源装置向电离源装置输出氢气，所述电离源装置对氢气电离使氢等离子体流喷射向信号探询装置，在所述氢源装置内设有氢回收装置用以从所述信号探询装置回收氢，所述电源向所述氢原子频标供电所述氢源装置包括氢源硅基腔以及在中压状态下封装在氢源硅基腔中储氢材料，所述氢源硅基腔上设有向电离源装置输送氢源的出口，所述氢源硅基腔上设有从氢原子频标回收氢的入口，所述储氢材料为在过饱和氢气环境中吸附氢后的储氢材料，所述氢源硅基腔的入口处设有压差改变装置，在所述氢源硅基腔入口处，所述压差改变装置使氢源硅基腔内部的压强小于氢源硅基腔外部的压强，所述氢回收装置包括压差改变装置。

2.根据权利要求1所述的一种氢原子频标，其特征在于，所述储氢材料包括非晶合金储氢材料和/或晶体合金储氢材料。

3.根据权利要求2所述的一种氢原子频标，其特征在于，所述非晶合金储氢材料为非晶合金Ti-Zr-Ni-Cr-V体系储氢材料。

4.根据权利要求3所述的一种氢原子频标，其特征在于，所述过饱和氢气环境为氢气浓度大于或者等于99.99％的氢气环境。

5.根据权利要求4所述的一种氢原子频标，其特征在于，所述在过饱和氢气环境中吸附氢后的储氢材料包括所述非晶合金Ti-Zr-Ni-Cr-V体系储氢材料经过活化后在室温环境下置于过饱和氢气环境中吸附氢至饱和吸氢状态的非晶合金Ti-Zr-Ni-Cr-V体系储氢材料。

6.根据权利要求5所述的一种氢原子频标，其特征在于，

所述经过活化后在室温环境下置于过饱和氢气环境中吸附氢至饱和吸氢状态的非晶合金Ti-Zr-Ni-Cr-V体系储氢材料呈薄膜状。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种氢原子频标，其特征在于，所述电离源装置包括电离源单元与电离源电源，所述电离源单元包括电离源硅基，所述电离源硅基上设有至少一个通孔，在所述电离源硅基相互对立的两面分别设置正电极与负电极，所述正电极与负电极分别位于通孔的两端，所述正电极与负电极上均设有与通孔匹配的开口，所述正电极、负电极分别与电离源电源电气连接，所述电离源电源为脉冲调制电源。

8.根据权利要求7所述的一种氢原子频标，其特征在于，所述通孔的一端为氢气进气口，另一端为氢等离子体流喷嘴，所述氢等离子体流喷嘴的喷射方向朝向信号探询装置。

9.根据权利要求8所述的一种氢原子频标，其特征在于，所述电离源硅基上设有多个互相平行的通孔。

10.根据权利要求9所述的一种氢原子频标，其特征在于，所述通孔的深宽比在8:1～20:1之间。

11.根据权利要求10所述的一种氢原子频标，其特征在于，所述正电极与负电极之间的电场强度大于3MV/m。

12.根据权利要求11所述的一种氢原子频标，其特征在于，包括多个电离源单元，所述电离源单元呈阵列式排布，多个所述电离源单元的正电极分别于电离源电源电气连接，多个所述电离源系统的负电极分别于电离源电源电气连接。