小型氢激射器的性能

小型氢激射器虽已制成,然而研制工作仍在几个研究机构里继续进行。美国喷气推进实验室(JPL)设有专门实验室,致力于新型频率标准的检验、测定、改进和维修等工作。本文发表了两种不同类型的小型氢激射器的一系列测试结果。这些测试工作是由JPL的频率标准实验室完成的。在这些小型激射器中,有一台是样机,是加州Malibu的休斯(Hughes)研究实验室专为美国海军研究实验室研制的。这种激射器用增强Q的办法激起腔体振荡,并备有腔体调谐伺服系统;该伺服系统是由科罗拉多州波尔德的美国国家标准局研制的。本文给出了如下一些数据:输出频率与某些环境参数的关系、阿仑方差和漂移。休斯研究实验室所研制的激射器,是美国海军研究实验室(NRL)资助的。NBS研制的无源激射器。则由美国国家航空与宇宙航行局(NASA)及NRL共同资助。     

用于NR系列氢激射器频率标准的微处理机

NR系列氢激射器频标是NASA哥达德空间飞行中心提供资金和指导由应用物理实验室设计的,用于外壳的(Crustal)动态研究。为了提高氢激射器在延长几个星期后在现场实验的置信度,在NASA—NR型氢激射器内裝上了微处理机监控系统。这个系统提供了对腔体谐振频率的控制,对钟输出的同步和数据的传输。这一传输可把激射器关键的性能特性数据归档加到甚长基线干涉仪数据处理用的数据库中去。监测和遥控指令的特性为预防、维护和控制提供诊断信息,以调整激射器的工作参数。监测信息可以在本地观察,也可以通过电话或调制解调器在远处观察。微处理机提供的灵活性使激射器频率标准成为一种完全独立的时频仪器。     

用于精密时间、频率测量和分配的低噪声隔离放大器和隔离相位比较器

为美国国家宇航局(NASA)哥达德空间飞行中心(GSFC)的氢原子标准的发展计划,已经研制出一种噪声非常低的、高性能宽带隔离放大器和隔离相位比较器。设计这些隔离放大器是为了能够分配来自氢激射器30KHz 至45MHz 的标准频率,而不降低氢激射器的性能。设计的这种隔离相位比较器是用来进行现代水平的氢激射器的互比,而不增加测量系统的噪声。这些装置的相位稳定度的本底是27fs(10~(-15)秒),而长期稳定度优于1PS。它们的温度系数为摄氏每度1PS 量级。实际上它们没有电压系数。当它们用于分配放大器和相位比较器系统时,这些装置的隔离度大于90dB。     

利用金属氢化物处理氢激射器中的气体

氢与某些金属和合金之间相互作用的可逆性,在满足氢激射器的氢源供应、氢气流量调节以及保持真空度等方面,得到了十分有效的应用。此外,氢化物在减小激射器的体积、重量和功耗以及改进系统的可靠性等方面都有重要作用。可供振荡式小型化氢激射器运行七年的氢源,可以存储在50克LaNi_5或50克LaNi_(4.7)Al_(0.3)中。包括一个电控钯银合金稳流器在内,氢源所占的容积小于50毫升。为氢激射器配套的吸气剂——离子真空泵组合装置中,用锆石墨作吸气剂。工作经验表明,为确保激射器运行可靠,需要具备洁净的、可烘烤的真空系统。这种真空系统的设计要求是十分严格的。     

实用型氢激射器频标锁相接收系统

为了使上海天文台两台氢激射器频率标准更好地适应甚长基线干涉(VLBI)实验的要求,我们充分利用国内外新器件,采用新技术方案,研制出一种实用型氢激射器锁相接收系统。该系统具有接收灵敏度高(≤-120dBm)、噪音系数烛(≤1.8dB)、体积小、自动搜索人锁以及可靠性高等特点。本文主要以系统设计为实例,讨论了氢激射器频标锁相接收系统的总体设计原则、锁相环路的设计考虑和环路对系统的噪声抑制的定量估算等问题。最后,介绍了运用该系统后氢激射器频标的短期频率稳定度达到1.88×10-~(13)/S、3.7×~(-14)/10S、9.2/10~(-15)/100S9.5×10~(-15)/1000s,完全满足了甚长基线干涉实验的需要。     

史密森天文物理观测台研制的冷氢激射器及有关装置

低温冷却激射器为测量频率偏移和存储壁涂敷材料的弛豫特性创造了有利条件。这种涂敷材料是从常态变为气态物质而被冻结在存储壁上的。我们对FEP—120聚四氟乙烯在77K至48K之间的原始测试结果作了报道,并把这些测量结果和法国de Saintfuscien在372K至77K之间的测试数据进行了比较。对激射器的某些设计性能作了说明。低溫激射器的氢分离器,完全密封在真空环境中,其温度77k。本文还介绍了在真空中工作的分离器和其它一些装置。这些装置已在常温激射器中被采用并进行了测试。它们既适合于太空环境又适合于在地面使用。     

氢激射器锁相环的计算机辅助分析和设计

氢激射器本身可以提供频率极稳定的微波信号,但由于所提供的信号是非整数频率。而且频率较高,同时信号输出功率较小,往往不便于直接作为时间频率标准源使用。所以,一般采用锁相技术来锁定石英晶体振荡器的频率,而把锁定的频率作为标准频率使用。本文首先提出氢激射器锁相环的计算机线性分析模型,然后借助计算机软件分析锁定的石英振荡器的相对频率起伏的功率谱密度和时域频率稳定度。最后,论述氢激射器锁相环设计中对各部分的参数要求,为其实际研制提供一定的理论依据。当然,上述分析也同样适用于其它原子频标。     

Rb~(87)激射器的短期频率稳定度及系统效应

本文主要分析与估算铷(Rb)激射器可能达到的频率稳定度,并研究有关光抽运率、泡温、耦合系数及接收机噪声等因素的影响。对上述各系统效应对激射器频率的影响作了分析。实验证明它们主要对长于一秒的频率稳定度有影响。如何控制激射器的各主要参数使其产生的相对频移小于1×10~(-14)分别进行了估算。     

新型氢激射器的环境性能分析

本文描述了为国内VLBI网络而建立的新型、可搬运氢激射器的环境性能测试,给出了磁场、压力、热性能的测试结果。测试表明,在0～3.33×10~3Pa压力变化范围内无明显压力效应,而磁场与热灵敏度分别为1.1×10~(-12)/G与3×10~(-14)/℃(时间常数为32小时或更长),后者还包含了快作用与慢作用两个过程。     

贾森-2海洋卫星成功发射

2008年6月20日,美国航空航天局(NASA)、法国国家空间研究中心(CNES)、欧洲气象卫星组织(EUMET-SAT)及美国国家海洋和大气局(NOAA)4家机构的合作项目贾森-2(Jason-2)卫星(见图1),由德尔他-2火箭从范登堡空军基地发射升空。贾森-2卫星是继“托佩克斯/海神”(TOPEX/Poseidon,1992-     

NASA的综合航天运输计划

目前 ,NASA正在实施的航天运输计划名为综合航天运输计划 (ISTP)。此项计划是 NASA为响应美国政府 1 994年颁布的国家航天运输政策 ,于 1 999年秋季制定实施的一项内容广泛的综合航天运输计划。国家航天运输政策的主旨是号召 NASA与工业部门一起合作研制可靠性、安全性更高 ,且发射成本更加低廉的航天运输系统。NASA将所有的航天运输系统研制计划内容分为三个部分 :1载人空间探测与研究计划 ,其中包括航天飞机改进计划、X-38/国际空间站航天员紧急返回运载器研制计划等 ;2商业部门提供的一次性运载火箭发射服务计划 ,目的是政府支…     

美国航宇局的战略规划

□□美国航宇局(NASA)是美国负责发展整个民用航天事业的政府机构,也是一个规模巨大的研制和运营各种民用航天器--载人飞船、深空探测器和卫星,以及研究和开发各种相关技术的实体。NASA下属10个大的研究中心、3个独立的试验和测试机构,其在职人员超过了1.9万人,每年美国政府下拨给它的经费超过100亿美元。1《NASA战略规划2000》20世纪末,NASA在当时的局长丹尼尔·戈尔丁主持下制定了21世纪前25年的战略规划,并作为指令性文件NPD1001.B《NASA战略规划2000》发布。在该战略规划的前言中指出,NASA是对美国未来的投资,目的是大胆地…     

可重复使用运载器前途未卜

1　美国1 .1　航天飞机□□美航宇局 ( NASA)将航天飞机作为第一代可重复使用运载器。目前仍在服役的航天飞机有哥伦比亚号、奋进号、阿特兰蒂斯号和发现号 4架。自从 1 981年航天飞机首次发射之后 ,美国的航天飞机已完成了 1 0 0余次发射任务。2 0 0 1年 ,航天飞机共执行了6次国际空间站发射任务。虽然航天飞机的发射价格昂贵 ,但它在国际空间站发射任务中占有绝对的优势。为此 ,NASA在开展第二代可重复运载器计划时 ,还继续实施了航天飞机安全改进计划。 2 0 0 1年 7月 1 2日 ,阿特兰蒂斯号航天飞机发射时 ,首次使用了2台改进的 BLOC…     

美国"猎户座"飞船将于2020年执行重返月球任务

□□2020年美国将开始“重返月球”。但这次的目标不仅仅是简单的往返月球,而是要在那里为新一代的太空探索者建立一个基地。“猎户座”(Orion)飞船(见图1)是美国航空航天局(NASA)星座计划的关键部分,星座计划(见图2)是NASA的一项大胆的计划,包括建造可以载人往返月球,并为“国     

美国正加紧研制"月球勘测轨道器"

自从美国总统布什宣布太空探索新构想以来,美国航空航天局（NASA）制定了一系列具体的探测计划,其中包括“无人月球探测计划”（RLEP）。RLEP的第1个项目已经确定,就是研制“月球勘测轨道器”（LRO）。LRO计划于2008年10月15日发射,它将是NASA重返月球迈出的第一步．将为未来人类探索更远的宇宙空间铺平道路。图1为LR0设想图。     

频率标准在中国的发展

简单介绍了原子钟研究在中国的发展历史,着重叙述了近年来所取得的成就。包括在中国计量院开发与保存的国家时间频率基准:铯原子束基准和冷原子喷泉基准,后者的频率准确度达到了3.10-15。叙述了氢原子钟,包括主动激射器频标和被动型氢钟两种类型的研究工作进展;说明了光抽运铷原子钟的研制与生产情况以及性能指标。强调了中国光抽运铯原子束频标经过长期连续工作所取得的优秀成果。简述了中国在微波与光频离子储存原子钟以及在光频测量和光钟上所取得的进展。     

用以提高表征振荡器性能的修正的“阿仑方差”

目前,“阿仑方差”σ_y~2(τ)已成为用时域法测量振荡器不稳定度的事实上的标准。振荡器的频率不稳定度往往可以用幂律谱适当模拟:Sy(f)～f~α,其中 y 为标准频率,f 为付里叶频率,而α在某一付里叶频率范围内为一个常数。已经证明,对于幂律谱σ_y~2(τ)～τ~μ,且在-3相似文献   

空间用燃料电池向民用转移

空间用燃料电池是美航宇局(NASA)专门为载人航天器而研究开发的。它曾在双子星座及阿波罗宇宙飞船、天空实验室、航天飞机这些载人航天器上应用过。它的优点是质量轻、体积小、无污染,且副产物为水,因此可用它作为饮用水的来源,这对于今后建设的自由号国际空间站和月球基地等空间基地,无疑是十分诱人的。燃料电池用的是将氢与氧送入发电装置,经化合后在其电极上发电的原理。例如最近研究成功获得实用化的“磷酸型”燃料电池,它是把     

美大学希望用“铱”星搭载遥感器

为把66台遥感器搭载在铱通信公司的“下一代铱”移动通信星座卫星上,从而深入认识太阳入射能量和地球反射到太空中的热能之间的失衡,美国约翰。霍普金斯大学应用物理实验室正在争取NASA经费。该项目称为“地球辐射失衡系统”,是竞争NASA“地球风险”2科学任务计划经费的一个候选方案。该计划要求相关任务能在5年内发射,耗资不超过1．5亿美元。应用物理实验室ERIS项目首席科学家戴鲁德说,要以认识全球气候变化所需的精度来测量射出辐射,就必须能随时随地地进行测量。     

美在空天飞机上拟使用悬浮状氢燃料

美国防部及美航宇局(NASA)共有的国家空天飞机(NASP)计划因预算削减,悬浮状氢燃料的一系列试验,不得不推迟约一年时间,使正样燃料贮箱的试验也改到1993年进行。做一系列实验的目的是鉴定“X-30”技术验证机的燃料及贮箱设计是否符合要求。原来贮箱的部件试验定于1991年开始,因受预算削减影响将延期到1992年8月底～11月底。该试验在NASA刘易斯研究中心的普卢姆·布鲁克试验场(俄亥俄州)进行。所谓悬浮状氢,是液态氢与“冰糕”状固态氢的混合物。它比通常的液氢密度大,因此,燃料贮箱的结构重量可做到轻型化。