摘要：通过建立被动型CPT铯原子钟的理论模型,开展CPT信号与铯原子气室特性参量间关系的仿真分析和研究,建立铯原子气室设计及分析方法,得到了被动型CPT铯原子钟最佳设计参数,直径10mm、长度10mm、缓冲气体为N2的圆柱形铯原子气室,最佳工作参数为:工作温度为320K、气体压强值50Torr。并经多波长多普勒吸收光谱、CPT信号锁定及频率稳定度测试等实验,验证了理论模型的正确性,为开展高性能芯片级CPT铯原子钟的设计、参数优化提供了一种研究方法。

摘要：为了研究刮膜式分子蒸馏器内液膜湍流流场特性,应用Fluent流体力学模拟软件,选用RNG K-ε湍流计算模型对其进行数值模拟。由于刮膜式分子蒸馏器中液膜流动的复杂性,对模型进行了简化,建立二维GAMBIT模型。在恒温恒压下,对刮膜器刮板形状、大小,刮膜器转速和进料速率等参数进行了优化,设计的刮膜器刮板形状为圆柱形,直径为Φmm,刮板数量为3个。当刮膜器转速为180 round/min,进料速率量为3.5g/min,蒸发液膜流场的形态最稳定,液膜均匀性最好。

摘要：为了进一步提高铯原子钟用金属铯原料的纯度，研制了一套刮膜式分子蒸馏实验系统，进行99.5%金属铯的进一步提纯。本文介绍了系统的结构，对系统的真空性能、刮膜器性能进行了实测，最后进行了金属铯提纯实验。实验结果表明：系统的极限真空度达到4.3×10^-6Pa，工作真空度达到5.0×10^-4Pa，刮膜器转速实现0-300 r/min范围内可调，均符合设计要求。金属铯经过该设备蒸馏后纯度达到99.95%，可以满足铯原子钟的使用要求。