原子喷泉钟谐振腔支撑装置的制作方法

本实用新型属于应用原子钟技术领域，具体涉及到喷泉钟谐振腔支撑装置。

背景技术：

铯原子喷泉钟通过微波场与冷原子相互作用获得频率误差控制信号，微波场与冷原子相互作用的场所即为谐振腔，铯原子在上抛与下落过程中，两次通过谐振腔，实现原子的跃迁。铯原子基态超精细能级间发生的ramsey跃迁信号是产生标准“秒”定义的基础，而谐振腔为了保证跃迁的准确进行，必须为原子跃迁提供无磁、高真空、恒温以及稳定的微波环境。

现有的谐振腔支撑件，通常会采用单一的聚四氟乙烯或者陶瓷等材料加工而成，以实现对谐振腔的绝缘支撑，其缺点是聚四氟乙烯塑料硬度较小，容易在后期产生形变，陶瓷材料加工难度较大。这两种材料由于其自身特性，导热性较差，且前期无法保证放气完全，在后期真空环境中会产生放气问题，导致喷泉钟谐振器附近真空度较差。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有原子喷泉钟谐振腔支撑装置的缺点，提供一种设计合理、结构简单、提高原子喷泉钟谐振腔工作效率的喷泉钟谐振腔支撑装置。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：环形顶盘与环形底盘之间设置有四根呈90°分布的支撑柱，环形顶盘与环形底盘的轴线重合，环形顶盘的上表面加工有均匀分布的沉头孔、侧壁上加工有与沉头孔相连通的第一气孔，环形底盘上表面加工有三个呈120°分布的槽孔、底部设置有环形陶瓷盘，环形底盘的槽孔上设置有陶瓷垫片，环形陶瓷盘上加工有与环形底盘上槽孔相对应的安装孔，环形陶瓷盘的侧壁上加工有与安装孔相连通的第二气孔。

作为一种优选的技术方案，所述的环形顶盘和支撑柱及环形底盘连为一体构成支撑架，所述的支撑架为铜支撑架。

作为一种优选的技术方案，所述的槽孔为弧形槽孔。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型支撑架的镂空结构可有效实现谐振腔上下、内外的空气流通，以保证谐振腔的真空度，铜支撑架可有效避免在谐振腔周围产生磁场，且导热性好，保证谐振腔温度的稳定，环形顶盘的上表面加工有均匀分布的沉头孔用于谐振腔旋转角度的粗调节，环形底盘上表面加工有三个呈120°分布的槽孔、弧形槽孔即可通过螺栓固定支撑架，又能精细调节支撑架旋转角度，本实用新型具有结构简单、方便支撑架角度调节、利于维护谐振腔实验环境的优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是支撑架的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步详细说明，但本实用新型不限于下述的实施方式。

在图1中，本实施例的原子喷泉钟谐振腔支撑装置由环形顶盘1、支撑柱2、陶瓷垫片3、环形底盘4、环形陶瓷盘5连接构成，环形顶盘1与环形底盘4通过四根呈90°分布的支撑柱2相联，环形顶盘1与环形底盘4的轴线重合，环形顶盘1和支撑柱2及环形底盘4一体加工成形构成支撑架，材质为无氧铜，支撑架的镂空结构可有效实现谐振腔上下、内外的空气流通，以保证谐振腔的真空度，支撑架材质为无氧铜可有效避免在谐振腔周围产生磁场，且导热性好，保证谐振腔温度的稳定，环形顶盘1的上表面加工有八个均匀分布的沉头孔d、侧壁上加工有八个与沉头孔d相连通的第一气孔c，环形顶盘1上安装有谐振腔，八个沉头孔d用于谐振腔旋转角度的粗调节，第一气孔c方便真空抽制时沉头孔d内气体的排出，环形底盘4上表面加工有三个呈120°分布的弧形槽孔b、底部安装有环形陶瓷盘5，弧形槽孔b即可通过螺栓固定支撑架，又能精细调节支撑架旋转角度，环形底盘4的槽孔b上安装有陶瓷垫片3，环形陶瓷盘5上加工有三个与环形底盘4上槽孔b相对应的安装孔，陶瓷垫片3和环形陶瓷盘5用于螺栓固定时起到绝缘的作用，环形陶瓷盘5的侧壁上加工有与安装孔相连通的第二气孔a，第二气孔a方便真空抽制时安装孔内气体的排出。

技术特征：

1.一种原子喷泉钟谐振腔支撑装置，其特征在于：环形顶盘(1)与环形底盘(4)之间设置有四根呈90°分布的支撑柱(2)，环形顶盘(1)与环形底盘(4)的轴线重合，环形顶盘(1)的上表面加工有均匀分布的沉头孔(d)、侧壁上加工有与沉头孔(d)相连通的第一气孔(c)，环形底盘(4)上表面加工有三个呈120°分布的槽孔(b)、底部设置有环形陶瓷盘(5)，环形底盘(4)的槽孔(b)上设置有陶瓷垫片(3)，环形陶瓷盘(5)上加工有与环形底盘(4)上槽孔(b)相对应的安装孔，环形陶瓷盘(5)的侧壁上加工有与安装孔相连通的第二气孔(a)。

2.根据权利要求1所述的原子喷泉钟谐振腔支撑装置，其特征在于：所述的环形顶盘(1)和支撑柱(2)及环形底盘(4)连为一体构成支撑架，所述的支撑架为铜支撑架。

3.根据权利要求1所述的原子喷泉钟谐振腔支撑装置，其特征在于：所述的槽孔(b)为弧形槽孔。

技术总结
一种原子喷泉钟谐振腔支撑装置，环形顶盘与环形底盘之间设置有四根呈90°分布的支撑柱，环形顶盘与环形底盘的轴线重合，环形顶盘的上表面加工有均匀分布的沉头孔、侧壁上加工有与沉头孔相连通的第一气孔，环形底盘上表面加工有三个呈120°分布的槽孔、底部设置有环形陶瓷盘，环形底盘的槽孔上设置有陶瓷垫片，环形陶瓷盘上加工有与环形底盘上槽孔相对应的安装孔，环形陶瓷盘的侧壁上加工有与安装孔相连通的第二气孔。本实用新型具有结构简单、方便支撑架角度调节、利于维护谐振腔实验环境的优点。

技术研发人员：杨帆;王心亮;施俊如;白杨;范思晨;阮军;张首刚
受保护的技术使用者：中国科学院国家授时中心
技术研发日：2020.08.13
技术公布日：2021.04.09