中国计量测试学会院士候选人推荐表详解.PDF

附件1 中国计量测试学会院士候选人推荐表 被推选人基本信息 姓 名 梅刚华 性 别 男 出生年月日（公历） 1955 年12 月 民 族 汉族 出 生 地 湖北省 工作单位 中国科学院武汉物理与数学研究所 行政职务 主任 单位所属部门、省、自治区、直辖市 中国科学院 单位通讯地址 湖北省武汉市武昌小洪山西30 号 单位所在地 湖北省武汉市 邮政编码 430071 单位电话 02787197190 电子信箱 mei@wipm.ac.cn 专业或专长 测试计量技术及仪器(原子钟技术) 技术职称 研究员 被推选人在科学技术方面的主要成就和贡献 梅刚华，原子钟专家。为发展我国的星载原子钟技术，提升我国空间信息系统建设能力和水平 做出了重大贡献。 一、开创我国星载原子钟研究，奠定我国星载原子钟研制技术基础 梅刚华早期从事原子钟物理技术基础研究。他从理论上揭示出，原子速度分布对原子光抽运选 态效果的影响可能高达百分之几十（论文 1）；发展了一种精确计算和测量原子束磁偏转特性的方 法，指出现有理论和技术存在明显的缺陷（论文2）；通过激光抽运制备了布居数近乎完全反转的铷 原子体系（论文3）。这些工作深化了原子钟设计理论，为他从事星载原子钟研究打下坚实基础。 1996 年，承担“九五”国防预研任务 （附件4-1-1），主持国内第一个星载原子钟重大项目研 究。通过近十年潜心攻关，全面突破了原子钟精度、小型化、寿命、可靠性和卫星环境适应性关键 技术。他发明的开槽管式微波腔（专利1），用一体化金属感容结构实现了TE011 模振荡，可利用小 容积原子气室产生高强度原子信号，开辟了用非标准腔替代传统标准腔实现铷钟高精度和小型化新 途径。解决了铷光谱灯光强稳定性、寿命和真空过热问题（专利2），打通了制约铷钟寿命、可靠性 和环境适应性的瓶颈。提出了一种精密铷量测量方法 （专利3），精度比国外技术高出5 倍以上，为 星载铷钟长寿命设计提供了关键数据。首创了以开槽管腔为核心的物理系统设计方案（论文4,5）， 具备信噪比高、光频移和温度系数小的优点。发展了一种低相噪微波链路技术（专利4），为实现高 精度铷钟提供了电子技术基础。提出了精密泡频控制技术（专利5），避免了在铷钟设计中使用数字 器件，降低了在空间辐射环境中失效的风险。2000 年研制出国内第一台星载铷钟原理样机（附件4- 1-2），2005 年研制出电性能样机 （附件4-1-3）。上述工作形成了完整自主知识产权，使我国初步具 备了星载原子钟自主研制能力。 二、研制两代星载铷钟，实现我国星载原子钟技术从无到有、由有到强的跨越 基于对原子钟设计理论和空间应用环境的理解，他提出了系统的星载铷钟工程设计概念，包括 高信噪比物理系统、低噪声微波链、多层磁屏、多级温控、适度导热、全刚结构、抗辐射加固等， 形成了特色鲜明的工程设计方案。他带领团队，自行研制了包括真空试验测试系统（专利 6）在内 的大量专用设备，建立了完整的技术规范和完备的质量体系，将主要从事基础研究的武汉物数所打 造成国内唯一具备星载铷钟整机设计和制造能力的单位。2006 年，研制出第一代星载铷钟正样产 品，使我国星载钟技术打破少数西方国家的技术垄断和封锁，实现从无到有的重大跨越。产品核心 指标天频率稳定度为2510-14 （论文6），居国内领先和当时的国际先进水平。2011 年，开始研制 新一代星载铷钟。通过进一步改善微波场振荡模式（论文7）和抽运光光谱特性（论文8），大幅提 升了原子信号信噪比；首创了一种先进的倍频链技术，将锁频环路噪声降低了 10dB 以上；系统地 优化了物理设计参数，将环境因素对原子信号的干扰降低了一个数量级。第二代星载铷钟产品体积、 重量减小1/4，天稳为310-15 （论文9），与目前世界上性能最好的美国GPS IIF 星载铷钟处同一 水平。最近，铷原子钟短期稳定度达到2.410-13/1/2，为目前世界最好结果（论文10）。这些工 作标志我国星载铷钟技术实现由有到强的转变，