Способ изготовления газовой смеси для ячеек поглощения квантовых дискриминаторов Советский патент 1974 года по МПК H01S1/00 

1

Изобретеиие отиоеится к технике изготовления с большой точиостыо газовых смесей для ячеек поглощения квантовых дискриминаторов, используемых в качестве опорных элементов квантовых стандартов частоты с оптической иакачкой. Газовые смеси с высокой точностью воспроизведения необходимы Для получения малого температурного коэффициента частоты (ТКЧ) ячейки, который является одним из онределяющих факторов долговременной стабнльностн частоты стандрата, использующего ячейку в качестве опорного элемента.

В применяемых ранее способах изготовлення газовой смесн контроль состава осуществляется с помощь о монометрои нлн масс-снектрометра. Однако эти способы обладают низкой точностью воспроизведения состава смеси, что, в спою очередь, приводит к значительному разбросу частотных характеристик ячеек поглон1,ення, занолняемых этой смесью газов.

С целью по15ьш1ения точности воспроизведения состава газовых смесей вводят операцию непрерывного контроля за состоянием газовой смеси нри ео составлении ио частотному смещению атомного перехода рабочего вещества в ячейке, содержащей контролируемую смесь. В процессе контроля непрерывно измеряют ТКЧ смесн и ироизводят ее коррекцию до получения минимального ТКЧ.

На чертеже приведена принципиальная блок-схема установки, реализующей предлагаемый способ составления смесей.

Установка состоит Из двух частей: вакуумной и измерительной.

Вакуумная система с помощью кранов 1-4 и натекателе 5, 6 связывает ячейку 7 с насосом, со смесительным баллоном 8, баллонал и 9 и 10, содержащими используемые для составлепия смесей газы, и с баллонами 11 для готовой смеси. Манометры MI и ЛЬ слулсат для измерения давлений. Измерительная часть установки включает опорный элемент квантового стандарта частоты - квантовый дис1фиминатор 12, в котором раснолагается ячейка 7, кварцевый генератор 13 с системой формирования СВЧ сигнала 14 и системой частотной автоподстройки (ЧАП) кварцевого генератора по дискриминатору 15, сравнивающее устройство 16, блок эталонного сигиала 17 и электронно-счетный частотомер 18.

Процесс составления смесей заключается в следующем. Сначала в вакуумной системе установки при открытых кранах 1-4 достигается вакуум мм рт. ст., нроизводится необходимый отжиг баллонов 8, 11 и ячейки 7, после чего ячейку 7 наполняют рабочим веществом А помещают в разборный термостат дискриминатора 12. В этом случае ячейка 7

будет составлять часть дискриминатора. Да