铯原子喷泉钟二阶塞曼频移的测量方法及实验
王心亮1,2,3,刘丹丹1,2,3,阮军1,2,管勇1,2,3,林睿1,2,3,
张辉1,2,陈江1,2,3,余凤翔1,2,3,施俊如1,2,3,张首刚1,2
(1.中国科学院国家授时中心,西安 710600;
2.中国科学院时间频率基准重点实验室,西安 710600;
3.中国科学院大学,北京 100049)
摘要:二阶塞曼频移是影响铯原子喷泉钟频率不确定度的主要因素之一,传统的评定方法是通过测量铯原子磁敏跃迁的Ramsey中心条纹获得原子运行路径上的磁场分布,再应用Breit-Rabi公式计算二阶塞曼频移。喷泉钟闭环运行初期,由于诸多磁场的加入,实验上往往观测不到磁敏跃迁的Ramsey条纹。首先应用低频跃迁的方法测出了谐振腔上方45 cm范围内的磁场分布,通过调节C场线圈电流及补偿线圈电流使磁场起伏最小,从而获得Ramsey条纹,再应用传统方法评定二阶塞曼频移。实验表明应用低频跃迁与Ramsey跃迁获得的磁场分布基本一致。C场的二阶塞曼频移为56.57×10-15,由C场的空间不均匀引起的不确定度为1.55×10-18,C场随时间变化引起的不确定度为2.93×10-16。
关键词:喷泉钟;二阶塞曼频移;频率不确定度
DOI:10.13875/j.issn.1674-0637.2018-04-0279-06
引用格式:王心亮,刘丹丹,阮军,等.铯原子喷泉钟二阶塞曼频移的测量方法及实验[J].时间频率学报,2018,41(4):279-284.
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