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  • 太阳和太阳系等离子体研究专辑: 序言

    分类: 天文学 提交时间: 2023-07-14 合作期刊: 《天文学报》

    摘要: 宇宙中超过99.9\%的可见物质处于等离子体状态, 等离子天体物理是天体物理的重要分支, 为理解天体系统的形成、演化及爆发现象提供着重要的理论基础. 专辑通过14篇文章系统介绍了中国科学院紫金山天文台等离子天体物理团队在太阳和太阳系等离子体方面的研究成果, 希望能帮助读者全面了解太阳与日球等离子体物理研究的重要进展及存在的问题.

  • 星载氢原子钟用多段线圈式C场的仿真及应用

    分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2020-04-20 合作期刊: 《天文研究与技术》

    摘要: 星载氢原子钟具有频率稳定度高、频率漂移率低的优点,在卫星导航定位和频率计量中得到了广泛应用。星载氢原子钟的腔泡系统用于实现氢原子的量子跃迁及其信号采集,原子跃迁信号幅度直接决定了系统信噪比,进而影响整机性能指标,所以腔泡系统是星载氢原子钟的核心组件。目前,星载氢原子钟腔泡系统主要采用直螺线管来产生原子跃迁所需的C场。由于星载氢原子钟物理部分的结构限制,直螺线管的磁场均匀度有进一步提高的空间。探讨使用多段线圈代替直螺线管用于产生C场的可行性。首先对多段线圈产生的磁场进行理论分析计算,同时使用ANSYS电磁场仿真软件对多段线圈的各项参数进行仿真和优化,包括各段长度、段数、间距以及匝数、内径和总长度等。然后优选磁场均匀度较好的线圈配置参数,可将C场的非均匀度由直螺线管约10%降低到多段线圈约1%。根据仿真优化结果建立了试验九段线圈,对比测试了原子跃迁信号增益,同时结合电路部分进行了闭环测试,对频率稳定度指标进行了对比。实验结果表明,原子跃迁信号可有效提升,阿伦方差在中短稳(1S-1000S)能表现更好。此项工作为星载氢原子钟整机性能指标的进一步提升打下了基础。