上海天文台氢原子钟热敏电阻控温系统.pdf

中 国 科 学 院 上 海 天 文 台 年 刊 年第 期 １９９７ １８ ＡＮＮＡＬＳＯＦＳＨＡＮＧＨＡＩＯＢＳＥＲＶＡＴＯＲＹ ＡＣＡＤＥＭＩＡ ＳＩＮＩＣＡ Ｎｏ．１８，１９９７  上海天文台氢原子钟热敏电阻控温系统 彭 纪 兴 中国科学院上海天文台 上海 （ ， ２０００３０） 提 要 上海天文台的氢原子钟从 年起采用了热敏电阻控温的新恒温系统 这种方法具有灵敏度 １９９１ ， 高 控温精度高和重复性好的特点 本文简要介绍这种方法的原理 工作情况和结果 并讨论了某些 、 。 、 ， 相关的问题。 主题词 原子钟 氢钟 ： — 一 引 言 、 自激型氢脉泽由于其自身的特点 高 值微波腔 对环境温度提出了非常苛刻的要求 （ Ｑ ）， ， 目前国际上的常规要求 ［１，２］ 因此 建立一套高稳定的控温系统是保证氢钟正常指 ＜±０．０１℃ ， ， 标的必要条件 而控温系统指标的优劣将直接影响到氢钟的长短期频率稳定度 频率准确度和 。 、 频率重现性的指标。 我国的氢原子钟长期以来习惯于使用铂电阻作为高精度控温系统的热敏感元件 由于铂 ， 电阻的热灵敏度非常低 例如 型铂电阻温度变化 度 其阻值仅变化 欧姆 因此在使 （ １００ １ ， ０．４ ）， 用中存在以下两个弊端 由于温度 湿度 振动 氧化 拆装等外部条件的影响 将导致导线 ：（１） 、 、 、 、 ， 电阻和接插件接触电阻的变化达零点几欧姆 这意味着控温体的温度有 左右的变化 从而 ， １℃ ， 直接影响了氢原子钟的频率稳定度 准确度及重现性指标 使准确度和重现性指标有可能被限 、 ， 制在 －１１量级 为提高控温灵敏度 以往国内一般均采用增大桥路电流的不科学方法 一 １０ 。（２） ， （ 般均在 左右 这又导致了铂电阻由于自身发热而引入误差 铂电阻一般要求工作电流 ５ ）， ， ｍＡ 才能保持其性能 显然这种做法违背了厂方的技术要求 ＜１００μＡ ，