銫原子噴泉鐘二階塞曼頻移的測量方法及實驗

作者：王心亮,劉丹丹,阮軍,管勇,林睿,張輝,陳江,余鳳翔,施俊如,張首剛

摘要：二階塞曼頻移是影響銫原子噴泉鐘頻率不確定度的主要因素之一,傳統的評定方法是通過測量銫原子磁敏躍遷的Ramsey中心條紋獲得原子運行路徑上的磁場分布,再應用Breit-Rabi公式計算二階塞曼頻移.噴泉鐘閉環運行初期,由于諸多磁場的加入,實驗上往往觀測不到磁敏躍遷的Ramsey條紋.首先應用低頻躍遷的方法測出了諧振腔上方45cm范圍內的磁場分布,通過調節C場線圈電流及補償線圈電流使磁場起伏最小,從而獲得Ramsey條紋,再應用傳統方法評定二階塞曼頻移.實驗表明應用低頻躍遷與Ramsey躍遷獲得的磁場分布基本一致.C場的二階塞曼頻移為56.57×10^-15,由C場的空間不均勻引起的不確定度為1.55×10^-18,C場隨時間變化引起的不確定度為2.93×10^-16.

發文機構：中國科學院國家授時中心 中國科學院時間頻率基準重點實驗室 中國科學院大學

關鍵詞：噴泉鐘二階塞曼頻移頻率不確定度fountain clocksecond-order Zeeman frequency shiftfrequency uncertainty

分類號： TN201[電子電信—物理電子學]