RU2678940C1 - Перестраиваемый СВЧ резонатор для стандартов частоты фонтанного типа - Google Patents
Перестраиваемый СВЧ резонатор для стандартов частоты фонтанного типа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2678940C1 RU2678940C1 RU2017144666A RU2017144666A RU2678940C1 RU 2678940 C1 RU2678940 C1 RU 2678940C1 RU 2017144666 A RU2017144666 A RU 2017144666A RU 2017144666 A RU2017144666 A RU 2017144666A RU 2678940 C1 RU2678940 C1 RU 2678940C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frequency
- resonator
- fountain type
- standards
- microwave
- Prior art date
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 2
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P7/00—Resonators of the waveguide type
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области квантовых стандартов частоты и может быть использовано при разработке стандартов частоты фонтанного типа. Перестраиваемый СВЧ резонатор для стандартов частоты фонтанного типа содержит корпус, опорный фланец, два прямоугольных волновода для симметричного возбуждения собственных СВЧ колебаний в цилиндрическом объеме, втулку, в которую вставлен поршень, гайку перестройки, шпильки для фиксации гайки перестройки и два вакуумных фланца. Верхняя стенка корпуса имеет толщину порядка 0,8 мм и образует так называемую мембрану перестройки, деформация которой позволяет производить перестройку собственной частоты резонатора. Технический результат - повышение точности настройки СВЧ резонатора после полной сборки стандарта частоты фонтанного типа с сохранением рабочего значения сверхвысокого вакуума в объеме атомного спектроскопа. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области квантовых стандартов частоты и может быть использовано при разработке стандартов частоты фонтанного типа.
Известен СВЧ резонатор, описанный в статье: Ruoxin Li and Kurt Gibble «Evaluating and minimizing distributed cavity phase errors in atomic clocks», Metrologia 47 (2010) 534-551, который может быть использован в стандартах частоты фонтанного типа. Такой резонатор имеет ступенчатую форму внутренней полости, предназначенную для уменьшения сдвига измеряемой частоты атомного перехода, связанного с неравномерным распределением фазы СВЧ моды.
Недостатком данного резонатора является отсутствие возможности непосредственной его точной подтстройки после полной сборки атомного фонтана. Точная подстройка, состоящая в изменении температуры окружающего пространства, делает проблематичным размещение двух и более стандартов частоты фонтанного типа, имеющими в своем составе СВЧ резонаторы с высокими (порядка 28000) нагруженными добротностями, в одном помещении.
Задачей изобретения является создание возможности точной настройки собственной частоты СВЧ резонатора на частоту «часового» атомного перехода с целью уменьшения неисключенной систематической погрешности воспроизведения частоты атомного перехода, связанной с эффектом затягивания частоты СВЧ резонатором.
Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи состоит в повышении точности настройки СВЧ резонатора после полной сборки стандарта частоты фонтанного с сохранением рабочего значения сверхвысокого вакуума в объеме атомного спектроскопа. Точная настройка частоты СВЧ резонатора приводит к улучшению метрологических характеристик атомного фонтана, а именно, уменьшению неисключенной систематической погрешности воспроизведения частоты атомного перехода, связанной с эффектом затягивания частоты СВЧ резонатором.
Технический результат достигается за счет того, что вместо толстой верхней стенки, ограничивающей внутренний объем цилиндрического СВЧ резонатора, применяется тонкая, порядка 0,8 мм, стенка (далее мембрана перестройки). При этом корпус СВЧ резонатора и мембрана перестройки представляют собой единое целое. Изменение положения поршня деформирует мембрану перестройки и изменяет высоту внутренней полости СВЧ резонатора, что приводит к изменению собственной частоты СВЧ резонатора.
Изобретение поясняется чертежом. На фиг. 1 представлен перестраиваемый СВЧ резонатор для стандартов частоты фонтанного типа (далее резонатор), который содержит корпус 1 с мембраной перестройки, опорный фланец 2 и два прямоугольных волновода 3 для симметричного возбуждения собственных СВЧ колебаний в цилиндрическом объеме, образованном корпусом 1 и опорным фланцем 2. К корпусу 1 шпилечным соединением 4 крепится втулка 5, в которую вставлен поршень 6. Поршень 6 в верхней части имеет внешнюю резьбу, на которую накручивается гайка перестройки 7. Вращение гайки перестройки 7 передвигает поршень 6 по втулке 5 вдоль оси резонатора. Шпильки 8 предназначены для фиксации гайки перестройки 7 в выбранном положении. К поршню 6 и опорному фланцу 2 присоединены трубы с вакуумными фланцами 9, предназначенные для соединения резонатора с другими узлами стандарта частоты фонтанного типа.
Устройство в соответствии с фиг. 1 работает следующим образом. В собранном и предварительно настроенном (ƒaт.peз±30 МГц) СВЧ резонаторе в составе стандарта частоты фонтанного типа по средствам прямоугольного волновода 3 возбуждается собственная мода колебаний Н011. Для точной (ƒaт.peз±20 КГц) настройки СВЧ резонатора на заданную частоту производится вращение гайки перестройки 7, что приводит к изменению положения поршня 6 и деформации формы мембраны перестройки. Изменение высоты цилиндрической полости резонатора, в свою очередь, приводит к смещению собственной частоты колебаний резонатора. Этим и достигается технический результат.
Claims (1)
- Перестраиваемый СВЧ резонатор для стандартов частоты фонтанного типа, содержащий корпус, опорный фланец, два прямоугольных волновода для симметричного возбуждения собственных СВЧ колебаний в цилиндрическом объеме, втулку, в которую вставлен поршень, гайку перестройки, шпильки для фиксации гайки перестройки и два вакуумных фланца, отличающийся тем, что верхняя стенка корпуса имеет толщину порядка 0,8 мм и образует так называемую мембрану перестройки, деформация которой позволяет производить перестройку собственной частоты резонатора.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017144666A RU2678940C1 (ru) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | Перестраиваемый СВЧ резонатор для стандартов частоты фонтанного типа |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017144666A RU2678940C1 (ru) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | Перестраиваемый СВЧ резонатор для стандартов частоты фонтанного типа |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2678940C1 true RU2678940C1 (ru) | 2019-02-04 |
Family
ID=65273477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017144666A RU2678940C1 (ru) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | Перестраиваемый СВЧ резонатор для стандартов частоты фонтанного типа |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2678940C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU354293A1 (ru) * | В. Д. Бобрышеп, О. Д. Бакланов, В. Ф. Кравченко, В. В. Устименко , С. Н. Каретников | УСТРОЙСТВО дл ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА РЕФРАКЦИИ | ||
| US3119082A (en) * | 1960-03-22 | 1964-01-21 | Varian Associates | Tunable cavity resonator |
| US3208017A (en) * | 1963-04-08 | 1965-09-21 | Varian Associates | Cavity resonator with means for locking tuning plunger |
| US3414847A (en) * | 1966-06-24 | 1968-12-03 | Varian Associates | High q reference cavity resonator employing an internal bimetallic deflective temperature compensating member |
| US4604898A (en) * | 1983-10-21 | 1986-08-12 | Badin Crouzet | Pressure measuring device |
-
2017
- 2017-12-20 RU RU2017144666A patent/RU2678940C1/ru active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU354293A1 (ru) * | В. Д. Бобрышеп, О. Д. Бакланов, В. Ф. Кравченко, В. В. Устименко , С. Н. Каретников | УСТРОЙСТВО дл ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА РЕФРАКЦИИ | ||
| SU218338A1 (ru) * | П. В. Денисюк , В. И. Юзвинский | Перестраиваемое звено волноводного фильтра | ||
| SU179799A1 (ru) * | М. М. Есипенко | Перестраиваемый объемный резонатор | ||
| US3119082A (en) * | 1960-03-22 | 1964-01-21 | Varian Associates | Tunable cavity resonator |
| US3208017A (en) * | 1963-04-08 | 1965-09-21 | Varian Associates | Cavity resonator with means for locking tuning plunger |
| US3414847A (en) * | 1966-06-24 | 1968-12-03 | Varian Associates | High q reference cavity resonator employing an internal bimetallic deflective temperature compensating member |
| US4604898A (en) * | 1983-10-21 | 1986-08-12 | Badin Crouzet | Pressure measuring device |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| КУПАЛОВ Д.С. СВЧ-РЕЗОНАТОР ДЛЯ СТАНДАРТОВ ЧАСТОТЫ ФОНТАННОГО ТИПА // Метрология в XXI веке Доклады IV научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и специалистов. 2016. С. 146-150. * |
| КУПАЛОВ Д.С. СВЧ-РЕЗОНАТОР ДЛЯ СТАНДАРТОВ ЧАСТОТЫ ФОНТАННОГО ТИПА // Метрология в XXI веке Доклады IV научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и специалистов. 2016. С. 146-150. КУПАЛОВ Д.С., БОЙКО А.И. СВЧ-РЕЗОНАТОР ДЛЯ СТАНДАРТОВ ЧАСТОТЫ ФОНТАННОГО ТИПА // МЕТРОЛОГИЯ В РАДИОЭЛЕКТРОНИКЕ Тезисы докладов X Всероссийской научно-технической конференции ВНИИФТРИ, 2016. КУПАЛОВ Д.С., БОЙКО А.И. СВЧ-РЕЗОНАТОР ДЛЯ СТАНДАРТОВ ЧАСТОТЫ ФОНТАННОГО ТИПА // Метрология времени и пространства: VIII Международный симпозиум, Санкт-Петербург, 14-16 сентября 2016: ВНИИФТРИ, 2017. * |
| КУПАЛОВ Д.С., БОЙКО А.И. СВЧ-РЕЗОНАТОР ДЛЯ СТАНДАРТОВ ЧАСТОТЫ ФОНТАННОГО ТИПА // МЕТРОЛОГИЯ В РАДИОЭЛЕКТРОНИКЕ Тезисы докладов X Всероссийской научно-технической конференции ВНИИФТРИ, 2016. * |
| КУПАЛОВ Д.С., БОЙКО А.И. СВЧ-РЕЗОНАТОР ДЛЯ СТАНДАРТОВ ЧАСТОТЫ ФОНТАННОГО ТИПА // Метрология времени и пространства: VIII Международный симпозиум, Санкт-Петербург, 14-16 сентября 2016: ВНИИФТРИ, 2017. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7813886B2 (en) | Calibration of frequency monitors having dual etalon signals in quadrature | |
| Chambon et al. | Design and realization of a flywheel oscillator for advanced time and frequency metrology | |
| EP2482458B1 (en) | Oscillation device | |
| EP2171546A1 (en) | Atomic clock | |
| US11584635B2 (en) | Dual-output microelectromechanical resonator and method of manufacture and operation thereof | |
| US20190235446A1 (en) | Method and device for producing a reference frequency | |
| CN105762641B (zh) | 一种用于亚多普勒davll光谱的反射式集成装置 | |
| RU2678940C1 (ru) | Перестраиваемый СВЧ резонатор для стандартов частоты фонтанного типа | |
| US10141712B1 (en) | Method for adjusting cavity length of an optical cavity | |
| Leopold et al. | A tunable low-drift laser stabilized to an atomic reference | |
| Salzenstein | Recent progress in the performances of ultrastable quartz resonators and oscillators | |
| US2853678A (en) | Millimeter frequency meter | |
| Chen et al. | Progress and trend of narrow-linewidth lasers | |
| Parry | The measurement of permitivity and power factor of dielectrics at frequencies from 300 to 600 Mc/s | |
| CN108562861B (zh) | 一种用于磁梯度测量的对称式铯光泵磁力仪 | |
| Fang et al. | A self-reference direct-measuring scheme for precision optical frequency ratio measurement | |
| JP2021012902A (ja) | 複合光共振器、温度センサ、光共振器装置 | |
| Kumagai et al. | Recent improvements of NICT atomic fountains CsF1 & CsF2 | |
| Coffer et al. | RF-power and the ring-mode to red-mode transition in an inductively coupled plasma | |
| Orr et al. | A pressure-tuned Fabry Pérot interferometer for laser frequency stabilization and tuning | |
| RU2316087C1 (ru) | Свч-фильтр | |
| Alferov et al. | An acoustic gas analyzer | |
| RU2790810C1 (ru) | Поглощающая ячейка квантового стандарта частоты и способы ее применения | |
| Raupach et al. | Subhertz-linewidth infrared frequency source with a long-term instability below 5× 10− 15 | |
| Pan et al. | Confocal Fabry-Perot interferometer for frequency stabilization of laser |