2015年, 第36卷, 第6A期　
刊出日期：2015-12-22

  

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  半透明光学材料辐射测温方法

  刘江帆,符泰然,赵桓

  计量学报. 2015, 36(6A): 1-4. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.01

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  针对于红外光学材料温度测试需求及传统测温技术的局限性,开展了半透明红外光学材料的辐射测温方法研究。基于半透明介质辐射传递理论分析,研究建立镜反射辐射边界条件下、非散射介质的有效光谱辐射强度及有效光谱发射率模型,有效光谱发射率表征了目标介质内部发射辐射、环境反射辐射以及透射辐射的叠加效应。以CVD-ZnS红外光学材料为研究对象,采用数值模拟方法,分析了不同透射源、反射源以及不同的目标介质温度等条件对有效光谱发射率的影响规律。
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  燃气红外辐射特性对涡轮叶片多光谱测温系统的影响研究

  王苗,蔡静

  计量学报. 2015, 36(6A): 5-7. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.02

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  测量涡轮叶片的温度以及掌握其温度分布规律是分析涡轮叶片烧蚀断裂的重要依据。在测量涡轮叶片的温度时,发动机热端部件在工作状态下,由于周围是高温的燃气,含有大量的水蒸气（H2O）和二氧化碳（CO2）,这会产生复杂的热辐射。通过分析高温燃气红外吸收特性,计算大气在发动机燃烧室中不同情况下的透过率,并对测量波长进行优化。
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  温度边界对Co-C高温共晶点复现的影响

  刘裕盛,吕国义,杨新圆

  计量学报. 2015, 36(6A): 8-11. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.03

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  介绍了Co-C高温共晶点复现实验装置,通过比较不同温度条件下的实验数据分析了各类温度边界条件对复现结果的影响。结果表明:升降温过程中温度边界会对温度平台的持续时间产生影响,上边界温度越高,熔化越快;而下边界温度的不同会引起凝固点温度值的差异,从-30 ℃到-20 ℃热电势相差0.003 937 mV,下边界温度越低,凝固点温度也越低。
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  高温钨铼热电偶校准装置研制

  吕国义,张贺,杨永军,刘丹英,赵楠

  计量学报. 2015, 36(6A): 12-16. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.04

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  介绍了高温钨铼热电偶校准装置的组成及原理,以立式高温校准炉作热源,光电高温计作为标准,对钨铼热电偶进行校准。选用石墨作为炉体发热体并对其关键结构进行设计,解决了炉体温场均匀性、发热体的固定连接及升降温过程中膨胀收缩问题;对黑体辐射腔结构进行特殊设计,保证了辐射温度准确测量;对热电偶保护管进行选材及结构分析设计,解决热电偶在高温下免受发热体挥发污染,以及校准热电偶过程中适应环境气氛的问题。通过试验验证和对测量结果的不确定度评定,表明在2 300 ℃温度校准结果的相对不确定度在0.6%t以内,可以解决高温热电偶静态溯源技术难题。
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  半透明材料红外光谱发射率测量研究

  臧延哲,董伟,宦克为,王景辉,原遵东

  计量学报. 2015, 36(6A): 17-19. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.05

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  设计了耦合半透明材料样品、低发射超薄衬层、纯铜热沉的复合加热系统。利用光斩波器将同温度黑体及样品的热辐射调制为交流信号,利用光栅单色仪获得红外单色光谱,采用锁相放大技术结合MCT探测器测量调制后的辐射信号,建立了半透明红外光谱发射率测量装置,温度范围覆盖50~200 ℃,光谱范围覆盖3~14μm。实验研究了低发射衬层的发射率、半透明材料内部温度梯度及透过特性,并考虑半透明样品辐射传递的沿程性,建立了半透明红外光谱发射率测量模型。对于典型的红外半透明石英窗口材料,实验研究了80 ℃,光谱范围8~14μm的红外光谱发射率,测量结果的不确定度优于0.08。
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  以高温黑体为比较源的0.9 μm标准高温计校准方法研究

  栾海峰,卢小丰,王景辉,柏成玉

  计量学报. 2015, 36(6A): 20-23. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.06

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  介绍了以高温变温黑体为比较源的0.9 μm标准高温计的校准方法。通过测量量程修正系数、辐射源尺寸效应、距离效应等特性分析被测高温计的不确定度来源;分析了高温黑体源的稳定性、均匀性等影响校准不确定度的另一重要关键因素。该校准方法扩展了现有标准高温计的波长范围,分析得到0.9 μm标准高温计在600～2 000 ℃扩展不确定度为0.6～1.2 ℃（k=2）。
计量学
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  基于控制环境辐射发射率测量方法的超黑涂层发射率特性研究

  宋健,郝小鹏,原遵东,许敏,龚律宇,文平,徐春媛

  计量学报. 2015, 36(6A): 24-27. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.07

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  介绍了一种基于控制环境辐射的发射率测量方法。该方法利用两块处于不同温度的辐射板交替放置在待测样品前部,以此来改变环境辐射,通过测量样品辐射能量的变化,计算其反射率进而得出发射率。详细论述了该测量方法的基本原理,实验装置,典型超黑涂层的发射率测量结果,以及测量结果的不确定度。通过扫描电子显微镜等途径研究了超黑涂层的发射率差异与其表面微结构的关系。实验中使用的3种超黑涂层发射率测量结果分别为:0.964,0.901,0.979。测量结果的标准合成不确定度分别为:0.21%, 0.28%和0.22%。
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  基于微型Ga-Sn共晶点的精密铂电阻温度计现场标定

  曾凡超,曾兵,孙建平,方信昀,王伟

  计量学报. 2015, 36(6A): 28-31. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.08

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  基准固定点传递技术,设计了一套基于精密铂电阻温度计在工业现场标定的微型Ga-Sn(20.5 ℃)共晶点装置,并对其复现性进行验证。结果表明该共晶点温坪可持续时间2.4h,其中在15min内变化小于20mK,复现性结果为4.3mK。分析实验结果总结了比较法和定点法,2种方法复现性都小于5mK。
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  微型镓基共晶点现场精密铂电阻温度计校准研究

  孙建平,曾凡超,张琳,郝小鹏,曾兵,方信昀

  计量学报. 2015, 36(6A): 32-36. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.09

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  基于定点法的温标传递技术应用于现场温度计的校准是提高工业温度计量校准水平的有效手段,通过发展微型共晶点Ga-In(15.7 ℃),Ga-Sn(20.5 ℃),Ga-Zn(25.2 ℃)及Ga固定点(29.7 ℃),研制了便携式多点自动复现装置,探索基于微型镓基共晶点及镓熔化点的现场精密铂电阻温度计校准方法。研究结果表明Ga-In、Ga-Sn、Ga-Zn共晶点以及Ga点的温坪可持续时间2h,复现性小于5mK。
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  FTIR光谱仪线性度测量分析

  王苗,蔡静

  计量学报. 2015, 36(6A): 37-40. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.10

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  材料的光谱发射率是表征材料表面光谱辐射特性的重要热物性参数。测量材料发射率时,光谱仪光谱响应一般作线性假设,在数据处理时由于非线性误差,会对测量结果的准确度产生影响。因此,需要对仪器响应的线性度进行测量,确定不同探测器对应的仪器光谱响应的线性范围。介绍了测量光谱仪线性度的具体方法,通过对傅里叶红外光谱仪不同温度下能量的测试,确定了DTGS和InGaAs两种探测器的线性范围,为材料发射率的测量提供了理论依据。
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  标准Pt/Rh10-Pt 热电偶热电特性的统计和分析

  郑玮,汤磊,孟宪哲,吴双双

  计量学报. 2015, 36(6A): 41-44. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.11

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  对多家单位的工作基准Pt/Rh10-Pt热电偶的历史检定数据进行统计和分析,发现热电偶在铜、铝、锌检定点上的热电势年变化率平均值均近似为0 μV,其标准偏差分别为1.0 μV、0.6 μV、0.4 μV,其概率密度分布形态近似为正态分布;3个检定点上热电势年变化呈现出较强的相关性;热电势随时间发展呈现微量的增加,在现行正常使用条件下,热电偶电势变化与使用频度没有明显的关联。
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  基于有效发射率的涡轮叶片辐射测温方法研究

  田集斌1,符泰然1,许乔奇2,蒋洪德2

  计量学报. 2015, 36(6A): 45-49. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.12

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  针对燃气轮机涡轮叶片温度测量存在叶片间反射干扰问题进行了研究,建立涡轮叶片辐射测温模型,引入叶片表面有效发射率,提出基于有效发射率校准的辐射测温方法;采用有限元法计算叶片表面间的辐射角系数,基于模拟计算获得的叶片温度场数据,给出叶片表面的有效光谱发射率分布,为基于有效发射率校准的叶片辐射测温方法的应用提供了重要的数据。
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  190～340K真空标准黑体辐射源研制

  许敏,郝小鹏,宋健,孙建平,龚律宇, 徐春媛,文平,原遵东,吴建平

  计量学报. 2015, 36(6A): 50-54. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.13

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  详细介绍了红外遥感亮度温度国家计量标准装置的190～340K真空标准黑体辐射源设计方案和工作原理。测试了黑体空腔的轴向温度均匀性和控温稳定性等主要技术指标。计算了黑体空腔发射率,以及其受温场均匀性的影响。实验结果表明,在300K时,黑体空腔的轴向温度均匀性为0.028,温度稳定性为0.008K。黑体空腔的发射率优于0.9999。分析了真空标准黑体辐射源的不确定度来源,4～14μm波长下的合成标准不确定度优于0.030K。
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  负温环境下相对湿度参数校准装置研制及试验测试

  巩娟,吕国义,何萌

  计量学报. 2015, 36(6A): 55-69. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.14

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  介绍了中航工业北京长城计量测试技术研究所研制的负温环境相对湿度发生器装置,该发生器在原理上采用双温双压法,通过设定所需环境温度和相对湿度,计算出其对应的露点值,自动设定饱和器及测量室的内部压力和温度,从而产生设定温度条件下的相对湿度样气,所产生的相对湿度范围为10%RH～95%RH（-60～40 ℃）;分析了负温环境下相对湿度参数校准的过程及相应的试验数据和校准结果分析。
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  高温燃气射流光谱透过特性实验研究

  齐斌,张利嵩,张凯,赵玲,董伟,赵云龙

  计量学报. 2015, 36(6A): 60-62. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.6A.15

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  搭建了一套高速、高分辨力的光纤光谱测试系统,用于高温超声速燃气射流的光谱表征与诊断。结合气体辐射理论,建立了高温射流光谱透过率测量理论模型。利用高稳定性、高亮度的卤钨灯光源作为外置参考标准,对某发动机喷口外侧100mm起波区特征位置的光谱透过特性进行了初步实验研究,结果表明:在500~800nm光谱范围内,射流平均透过率为0.9,且不存在强烈的波长选择性。
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  一种基于光学模拟的荧光定量PCR分析仪校准方法

  陈如冰,胡涵星,徐含青,袁伟伟

  计量学报. 2015, 36(6A): 63-66. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.16

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  介绍了荧光定量PCR分析仪的工作原理和结构特点,提出了该仪器的校准项目,以及一种基于光学模拟的校准方法。通过采用可变光强的PCR温度校准仪和PCR荧光校准仪,合理布置温度传感器和LED光源位置,对荧光定量PCR分析仪的温度控制性能和定量准确度进行了校准,并对可能影响校准结果的不确定度分量做了说明。
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  Excel在温度计量数据处理中的应用与研究

  郑敏,吕国义,杨新圆

  计量学报. 2015, 36(6A): 67-71. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.17

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  借助Excel软件强大的数据处理功能,将其与传统检定/校准原始记录表格有机结合,开发了温度计量领域多种数据处理表格,输入相关参数和测试数据便能自动计算得出结果。用LabVIEW开发用户界面,方便各种不同类型数据处理表格的调用。实践表明,通过Excel公式计算能实现温度计量数据处理中的应用,满足现行规程规范数据处理的要求,提高结果计算的快速性、准确性和正确性。
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  热障涂层不同红外热无损检测方法研究

  常蕾,王毅

  计量学报. 2015, 36(6A): 72-75. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.18

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  针对发动机叶片热障涂层结构的脱粘、裂纹、背部盲孔等缺陷进行红外热无损检测方法研究,研究不同激励源下对不同缺陷的分辨能力。对于热障涂层脱粘、背部盲孔缺陷采用闪光灯激励源进行无损检测对比研究;对于热障涂层裂纹缺陷采用闪光灯、超生激励源进行无损检测对比研究。研究结果表明:两种激励源均能够完成热障涂层缺陷的红外热无损检测,采用连续闪光灯激励源的检测方法对脱粘、背部盲孔缺陷的分辨能力更强,采用超声激励源的检测方法对裂纹缺陷的检测能力更强。
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  提高环境试验设备温度校准能力的探讨

  郭沈辉,武佳,蔡明璇,张琳

  计量学报. 2015, 36(6A): 76-78. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.19

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  探讨了提高环境试验设备温度校准能力的几种方法,即使用更高级别的标准器对温度巡检仪传递温度和对测温铂电阻加修正值使用。使用该量传方式后,通过校准温湿度仪表检定箱,并计算温度校准结果的不确定度,发现其明显优于之前的评定结果,扩展不确定度为0.26 ℃（k=2）。该方法的优点在于挖掘了现有的测量设备的潜力,充分利用实验室既有的测量设备,为提高环境实验设备的校准能力提供了新思路。
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  一种新型无冷却式气流高温传感器

  赵俭,杨永军,王毅

  计量学报. 2015, 36(6A): 79-82. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.20

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  介绍了一种基于新型复合材料外壳的无冷却式气流高温传感器,阐述了此类温度传感器的外壳材料及其加工工艺、结构的优化设计。在热校准风洞上进行了温度传感器高温燃气环境适应性试验以及测温偏差考核试验,并根据试验结果,对高压工况下温度传感器的测温偏差进行了估算。结果表明,所研制的新型无冷却式气流高温传感器,具有测温准确度高、韧性好、抗热冲击性好等优点,在0.5 MPa的工况条件下,传感器测温偏差相对值为0.7%～1.0%,可应用于航空、航天领域等恶劣环境条件下气流高温的准确测量。
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  基于高温黑体的光纤光谱测试系统响应度标定

  赵云龙,董伟,宦克为,臧延哲

  计量学报. 2015, 36(6A): 83-85. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.6A.21

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  基于ThermoGage HT9500型高温黑体辐射源对搭建的高速、宽光谱、高分辨的光纤光谱测试系统的光谱响应度进行了标定实验。研究了高温黑体辐射源温度的短期稳定性。建立了光纤光谱测试系统响应度函数标定模型,并在1000~1800 ℃温区进行了响应度标定实验研究。结果表明:温度1 400 ℃时测量光谱与基于黑体标定的计算光谱在500~900nm 光谱范围内平均偏差值优于2.7%。
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  高温样品加热装置腔效应研究

  孟苏,蔡静

  计量学报. 2015, 36(6A): 86-89. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.22

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  分析了材料发射率测量装置中,由样品加热炉黑体腔引入的腔效应影响程度。结果表明不经改进的样品加热炉腔效应影响较大,不能满足材料发射率测试要求。为了减小腔效应引入的测试误差,提出了改变黑体腔几何尺寸,计算发射率时考虑黑体腔温度梯度因素,使用低发射率材料对黑体腔壁面进行处理的方法。经过计算,改进后样品加热炉降低了腔效应影响,在10 mm腔深的情况下由腔效应产生的误差仅为1.625%(被测样品发射率e=0.8)。
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  二等标准铂铑10-铂热电偶作为参考标准校准工作用辐射温度计不确定度分析

  武佳,郭沈辉,陈全森

  计量学报. 2015, 36(6A): 90-92. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.23

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  辐射测温以其非接触及快速响应的优点,在工业生产工艺控制中被广泛应用,而辐射温度计的校准是了解其技术性能的唯一正确途径。讨论了使用二等标准铂铑10-铂热电偶作为参考标准配套黑体辐射源校准工作用辐射温度计校准结果的不确定度,并在800 ℃温度点进行了典型测量点的不确定度评定,最终结果U=1.8 ℃,k=2。此外,还重点讨论了黑体辐射源发射率偏离1对校准结果的影响。
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  UTC(NIM)算法研究

  高源,张爱敏,王伟波,房芳,张晗, 朱江淼,张越,徐清华,杨志强

  计量学报. 2015, 36(6A): 93-96. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.24

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  为了实现国家时间基准UTC(NIM)与UTC保持一致,必须使主钟频率控制量与TAI（国际原子时）频率保持一致。UTC(NIM)算法由UTC和UTCr、钟组频率、喷泉钟3种算法综合驾驭产生。针对3种算法的实现进行了叙述,并分析了算法的结果。2013年～2015年数据结果表明:2013年～2014年UTC(NIM)主要通过UTC、UTCr数据算法控制产生,与UTC的偏差保持在±10 ns以内,时间稳定度 0.68 ns。2015年,UTC(NIM)主要通过钟组频率算法起主导作用产生,与UTC的偏差保持在±5 ns以内,时间稳定度0.27 ns。
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  芯片原子钟相干布局囚禁实验研究

  尹毅,张奕,谭伯仲,陈杰华,顾思洪

  计量学报. 2015, 36(6A): 97-99. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.6A.25

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  根据相干布居囚禁谱线具备洛伦兹线型的特性,获得了相干布居囚禁谱线与微分形式相干布居囚禁谱线的相关函数关系;利用微型87Rb原子气室实验获得微分信号,并利用所获得的关系研究了相干布居囚禁谱线特性,评估相干布居囚禁原子钟频率稳定度。该方法适合应用于芯片原子钟开展性能优化和频率稳定度特性评估。
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  时间传递链路校准技术研究

  梁坤,张爱敏,杨志强,王伟波

  计量学报. 2015, 36(6A): 100-103. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.26

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  详细阐述了时间传递链路校准的实现方法,评估不确定度约为2 ns,并用实例证明了方法的有效性。对时间传递链路校准技术的研究工作进行了总结,并提出了未来研究工作的方向和展望。
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  冷镱原子光钟的钟跃迁谱线优化及频率稳定性测量

  周敏,张晓航,陈宁,高琪,韩成银,姚远,许朋,徐艺琳,李上彦,马龙生,徐信业

  计量学报. 2015, 36(6A): 104-107. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.27

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  对冷171Yb原子钟跃迁谱线进行优化,实现了钟激光的频率锁定及其稳定性的测量。在满足兰姆-狄克条件及边带可分辨条件的一维光晶格势阱中获得了典型的载波-边带谱,通过消除功率展宽以及补偿杂散磁场不断窄化谱线线宽,最终使其接近钟激光探询时长决定的傅里叶极限。使用时长60 ms钟激光探询到的钟跃迁谱线线宽为16 Hz,当增加探询时间至150 ms,钟跃迁谱宽进一步减小至6 Hz。在谱线优化的基础上,通过反馈控制使系统得到闭环锁定,在1 000 s积分时间内冷镱原子光钟频率稳定性达1×10^－16。
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  小型化光抽运铯原子束频标稳定度的理论分析

  陈徐宗,王青,于佳晨,赵伟滨,张胤齐向辉,杨东海,王义遒

  计量学报. 2015, 36(6A): 108-111. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.28

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  为了研制高性能的光抽运铯原子钟,从理论和实验上充分分析了影响原子钟稳定度的噪声因素,通过定量计算着重分析了影响原子钟短期稳定度与长期稳定度的各个因素,并做了相应的实验验证。分析了光抽运原子钟的稳定度极限,提出了改进当前光抽运铯束原子钟性能的有效办法, 提出了新一代的光抽运铯束原子钟的设计方案,其稳定度将超过5071优质管磁选态铯原子钟指标。
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  铯原子喷泉钟微波频率综合器相位波动实时在线测量

  刘昆,房芳,刘年丰,李天初

  计量学报. 2015, 36(6A): 112-115. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.29

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  NIM5铯原子喷泉钟的微波频率综合器使用了可以减小微波泄漏效应的Mach-Zehnder微波干涉开关,微波干涉开关可能会产生相位波动,同时,喷泉钟系统中的其他微波、电子器件也可能引入相位波动。这些相位波动会影响铯原子喷泉钟的频率及其不确定度的准确评估。利用自研的外触发式微波相位波动分析仪对微波频率综合器进行了连续7天的实时在线测量,测量结果表明相位移动造成的频移和不确定度的量级为10^-16,测量结果中存在100Hz的周期性相位波动,很可能来自待测的微波频率综合器,需要做进一步研究改进。
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  高稳定度频率信号传输在平方公里阵列射电望远镜中的应用

  朱玺,王波,高超,董婧雯,王力军

  计量学报. 2015, 36(6A): 116-119. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.30

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  针对平方公里阵列射电望远镜（SKA）在时间频率同步上的需求,提出了相位噪声补偿系统后置频率传输方案。发射端提供待传输的参考频率信号,通过光纤链路传输至接收端,在接收端探测并主动补偿由光纤链路引入的相位噪声,实现参考频率信号高稳定度传输与同步。设计方案能够实现一个发射端向多个接收端分发参考频率信号,从而构成星型拓扑结构。在两条50 km光纤链路上,实验演示了参考频率信号分发过程,两接收端复现频率间的相对稳定度达到2.8×10^-14/s和2.5×10^-17/d。
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  同步激励的相干布居数拍频原子钟研究

  庄煜昕,赵晓娜,汪中

  计量学报. 2015, 36(6A): 120-123. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.31

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  基于相干布居数拍频（CPB）现象的原子钟可以通过测量CPB振荡频率,直接获取微波频率与原子频率的差值及其漂移。为解决异步激励构型中CPB振荡信号幅度随时间衰减的问题,提出了同步激励CPB原子钟方案。实验中通过同时使用对准相干布居数囚禁（CPT）共振频率的激励光和与CPT共振存在失谐的探测光照射原子气室,维持了原子基态能级相干性,获得了不衰减的连续振荡信号,有利于频率测量准确性和原子钟稳定度的提高。目前实现的同步激励CPB原子钟桌面实验系统可达到秒稳定度7.7×10^-11,千秒稳定度9.6×10^-13。
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  标准频率信号的光纤传输及应用

  陈伟亮,李天初,所睿,刘年丰,王伟波,梁坤

  计量学报. 2015, 36(6A): 124-127. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.32

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  在前期光纤传输标准频率信号研究的基础上,建立了光纤传输标准频率信号系统装置,实现了中国计量科学研究院（NIM）昌平院区与和平里院区,昌平院区与北京卫星导航中心（BSNC）之间的标准频率信号光纤传输。利用基于双混频时差（DMTD）技术的光纤噪声探测与主动伺服控制,实现了级联传输秒稳定度优于1×10^-14,天稳定度达到1×10^-17。基于标准频率信号的光纤传输,实现了UTC(NIM) 主钟与BSNC氢钟之间的频率比对,为计量院光钟与喷泉钟溯源比对提供了高稳定度平台。
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  基于光学频率梳的高精度频率传递系统

  鲁金龙,陈星,崔一凡,陆星,慈骋,章雪松,刘波,吴虹,汤庭松,施可彬,张志刚,郭弘

  计量学报. 2015, 36(6A): 128-131. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.33

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  锁定在氢原子钟基准频率(10 MHz)上的光学频率梳,利用密集波分复用技术,可以在单根实际光纤中实现往返传输。由单片机测得因链路抖动引进的相位噪声,并将相位噪声信息通过光传输模块传递给远端。在远端,根据相位噪声信息,对从光学频率梳中恢复的射频频率进行补偿,即可实现高精度的频率传递。实验系统先后在长距离(120 km）及短距离(16 km）实际光纤链路中完成测试。在长短距离高精度频率传递系统中,频率稳定度分别可达到1.11×10-¹⁵ /s和8.80×10^-16/s。
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  K频段微波测距系统用超稳晶振研制

  秦玉浩,杨磊,王江平,姜明楠,钟兴旺

  计量学报. 2015, 36(6A): 132-136. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.34

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  分析了超稳晶振工作原理,提出了超稳晶振的设计方案。对低噪声皮尔斯电路、高精度控温电路、精密双层恒温槽结构进行了研究,选用了高Q值SC切晶体谐振器,研制出K频段微波测距系统用4.832099MHz超稳晶振。对短期稳定度及相位噪声计量测试方法进行了研究并提出了合理的测试方案。短期稳定度(阿伦方差)在2s达到了2×10^-13,相位噪声在1Hz达到了-122dBc/Hz。
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  卫星双向时间频率传递技术研究

  杨志强,徐清华,梁坤,高源,张爱敏

  计量学报. 2015, 36(6A): 137-140. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.35

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  基于中国计量科学研究院（NIM）参加的欧亚链路卫星双向时间频率传递比对数据,分析了NIM与PTB、TL、NICT的比对结果,分析结果表明欧亚卫星双向链路的比对标准偏差优于0.5 ns,频率稳定度（1 d）优于5×10^-15;处理并分析了PTB、SU、NPLI、NIM等4个时间频率实验室的6台铯原子喷泉钟通过卫星双向时间频率传递技术进行比对的数据,计算结果表明参比喷泉钟的频率差值不大。
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  NIM原子绝对重力仪研究的初步进展

  王少凯,庄伟,赵阳,房芳,李天初,钱锦,胡华

  计量学报. 2015, 36(6A): 141-143. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.36

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  对中国计量科学研究院原子重力测量装置的设计和初步试验进展进行了报道。目前该装置已经初步构建了真空物理、激光-光学和电子-控制3部分,并开始联机实验。物理部分采用二维磁光阱（2D MOT）和三维磁光阱（3D MOT）制备銣原子,冷原子从3D MOT中心自由下落,利用拉曼激光对原子波包进行分束、翻转、合束等操作,然后探测得到原子干涉信号。物理部分由纯钛加工而成,置于两层坡莫合金磁屏蔽内,实测屏蔽内的剩余磁场强度小于150 nT,主体部分的实测真空度优于5×10^-8 Pa。通过比较自主研制的长周期弹簧和商品减震台与拾振仪补偿两种减振方法,最终选定一种。为了减小科里奥利力对原子干涉相位的影响,采用共轴对称探测方式;同时为方便评估科氏力的系统偏差,物理系统置于可360°旋转的转动平台上。目前已经得到原子飞行下落信号,初步估计下落原子数达108,原子温度6 μK,未经选态的飞行下落信号S/N～300。
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  提高铷原子频标物理部分稳定度的研究

  张金海,陈溶波,张玲,杨炜,崔敬忠

  计量学报. 2015, 36(6A): 144-147. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.37

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  为了提高铷原子频标物理部分短期和中长期稳定度,开展了一些工作,包括:优化物理部分铷光谱灯的激励电路和光检测电路,降低电路的噪声;优化了物理部分滤光泡和吸收泡的工作温度,降低了物理部分的光频移和温度系数。获得了1 s稳定度7×10^-13,104 s稳定度7×10^-15的指标。
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  影像式钢卷尺\直尺全自动检测装置的研制

  万鸿飞,王蕾

  计量学报. 2015, 36(6A): 148-151. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2015.z1.38

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  针对目前标准钢卷尺、工作钢卷尺、钢直尺及其它线纹尺测量过程中遇到的劳动强度大、工作效率低以及测量准确度不高等问题,基于自动对焦机器视觉技术对线纹间隔进行测量的原理,采用高精度光栅、精确的运动控制技术,研制了影像式钢卷尺\直尺全自动检测装置。测装置共用一个大理石平台和外罩,控制系统和其它机械结构系统相互独立。该装置采用高稳定性大理石平台,自动收放钢卷尺旋转结构以及精确的自动对焦机器视觉技术,从而实现了钢卷尺、钢直尺及其它线纹尺参数的全自动、高精度测量。该装置使用简便,结果直观,具有实际应用价值和市场前景。