皮秒级16通道精密事件计时器研制

陈法喜，孔维成，赵侃，刘涛，张首刚

皮秒级16通道精密事件计时器研制

陈法喜1,2,3，孔维成1,2,4，赵侃1,2，刘涛1,2，张首刚1,2

（1. 中国科学院 国家授时中心，西安 710600；2. 中国科学院 时间频率基准重点实验室，西安 710600；3. 西安电子科技大学，西安 710071；4. 中国科学院大学，北京 100049）

精密时间测量是高精度守时、授时、用时的基础，目前精密时间测量的设备主要依赖进口，尤其是皮秒级精密多通道的事件计时器。笔者研制的皮秒级16通道精密事件计时器，每个通道触发信号采用独立时间戳技术，通道间不存在测量死区，且不受指定的开门、关门信号或者参考通道的影响，可以灵活测量统计各个通道间触发信号的时间间隔，或者单个通道多个触发信号的时间间隔，拓宽了应用范围。皮秒级16通道精密事件计时器采用高速时间-数字转换的方式，并引入自动校准的方法来保证测量的准确度和稳定度，使测量分辨率优于5ps，测量稳定度优于0.6ps@1000 s，0.2ps@10000 s。

事件计时器；皮秒级；16通道；时间戳

0 引言

随着信息化、数字化时代的到来，高精度时间频率已经成为一个国家科技、经济、军事和社会生活中至关重要的参量，其中精密时间测量是进行高精度守时、授时、用时的重要基础。在前沿科学实验、工程应用以及社会生活等领域中精密时间测量有着广泛应用并发挥着不可或缺的作用[1-2]。

时间频率的测量精度是目前所有物理量及物理常数中最高的，在冷原子碰撞的实验研究、Stark效应实验研究、相对论验证、引力红移测量、引力波探测等一些前沿科学实验中，其测量精度都直接取决于对时间频率测量的最高精度；……