我國自主研制的NIM5銫原子鐘1500萬年不差一秒

日前，由中國計量科學研究院(NIM)自主研制的“NIM5可搬運激光冷卻—銫原子噴泉時間頻率基準”通過了國家質檢總局組織的專家鑒定。經鑒定，NIM5銫原子噴泉鐘的頻率不確定度達到2×10-15，相當于1500萬年不差一秒，并在國際上首次實驗實現噴泉鐘直接駕馭氫鐘產生地方原子時。

NIM5銫原子噴泉鐘是中國計量院自主研制的國家時間頻率基準，采用國際最新一代銫鐘原理，獨立研制設計了噴泉鐘物理真空系統、激光光學系統和電子學系統，實現了多方面創新，可達到年運行超過300天，連續30天準連續運行率大于99%，頻率不確定度達到2×10-15，把我國時間頻率基準的準確度提高到1500萬年不差一秒。

目前，NIM5已獲得了重要應用。在國際上首次實驗實現噴泉鐘直接駕馭氫鐘，產生中國計量院（NIM）原子時，既可以參與國際時間合作，在非常時期又可以獨立運行。噴泉鐘駕馭氫鐘產生NIM原子時，充分發揮了噴泉鐘準確度高和氫鐘可靠性高、穩定度好的優點，科學先進，資源利用合理。中國計量院研制的銫噴泉鐘也將為中國北斗衛星的地面時間系統提供計量支持和服務。

NIM5激光冷卻－銫原子噴泉時間頻率基準裝置的成功研制，標志著我國時間頻率基準的研究跨上了一個新的臺階，進入國際先進行列。

據介紹，時間單位秒(s)是國際計量單位制(SI)的7個基本物理量中準確度最高、最重要的一個。1967年國際計量大會通過決議，將秒的定義從天文秒改為基于銫原子躍遷的原子秒。從此，實驗室型銫原子鐘復現秒定義，成為時間頻率計量的基準裝置。時間頻率在國民經濟、大眾生活、國防建設和基礎科學研究中起著重要的作用，發達國家都非常重視研究開發相關技術，以求保持領先地位。因此，建設中國獨立自主的時間頻率基準具有重要的社會和經濟效益。