新型高性能磁屏蔽系统在被动型氢原子钟上的应用

潘志兵，谢勇辉，帅涛，陈鹏飞，裴雨贤，潘晓燕，赵阳，徐昊天，林传富

新型高性能磁屏蔽系统在被动型氢原子钟上的应用

潘志兵1,2，谢勇辉1，帅涛1，陈鹏飞1，裴雨贤1，潘晓燕1，赵阳1，徐昊天1，林传富1

（1. 中国科学院 上海天文台，上海 200030；2. 中国科学院大学，北京 100049）

磁屏蔽系统有效地屏蔽了地球磁场和空间杂散磁场对氢原子跃迁信号的干扰，在被动型氢原子钟中发挥着重要作用。一种高性能磁屏蔽材料构建的新型磁屏蔽系统在被动型氢原子钟投入使用，磁屏蔽系数、磁滞回线、抗磁化能力以及磁敏感度等各项指标测试都优于传统磁屏蔽系统。新型磁屏蔽系统的重量仅为传统磁屏蔽系统的80%，从而减轻了整机的重量。新型磁屏蔽系统的应用，为被动型氢原子钟实现高质量高信噪比的氢原子跃迁信号，以及保持其高准确度高稳定度的时频信号打下了坚实的基础。

被动型氢原子钟；高性能磁屏蔽系统；磁屏蔽系数；磁滞回线；抗磁化能力；磁敏感度

0 引言

被动型氢原子钟使用基态氢原子自（= 1，F= 0）态至（= 0，F= 0）态的超精细能级跃迁谱线对压控晶振进行鉴频锁定，从而实现高准确度、高稳定度和低漂移率的时频信号输出，并用于高精度计时。目前其长期频率稳定度可达3×10-15/d，频率漂移率小于5×10-15/d，已在卫星导航定位系统如北斗系统和伽利略系统中得到了广泛应用[1-2]。

被动型氢原子钟的工作磁场一般约为100 nT（1 mGauss），远小于地球磁场和周围空间杂散磁场，同时被动型氢原子钟一般会使用钛泵维持其高真空度，而后者带有较大磁场强度的磁铁，因此好的磁屏蔽系统是非常必要的。……