[发明专利]一种自动调谐激射腔

说明书

技术领域

本发明属于激射腔设计技术领域，特别涉及一种自动调谐激射腔。

背景技术

谐振腔的作用是贮存微波辐射能量，提供辐射场与原子相互作用及受激辐射的条件，它的基本要求是：Q值高，谐振频率稳定，场结构适宜。由于腔的谐振频率取决于它的几何尺寸，容易受到温度等因素的影响，加上腔对激射振荡器有较强的频率牵引效应，腔的谐振频率不稳定将导致振荡频率的不稳，为了保持腔频率的稳定性，现有技术通常用机械方法，以及温度调谐方法，但这些方法的调谐周期太长、对控温要求极高、调整的范围也有限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种自动调谐激射腔。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种自动调谐激射腔，包括：激射腔腔体、中央处理器、原子源、用于控制所述原子源发射原子束速度的控速模块、用于控制所述腔体工作温度的温度控制模块、用于控制所述腔体工作磁场强度的磁场控制模块、用于控制所述腔体工作频率的腔频调整模块、用于对所述腔体中振荡频率信号进行测量的测频模块、用于屏蔽外界磁场的磁屏模块及频率参考源；所述中央处理器依次与所述控速模块、所述温度控制模块、所述磁场控制模块、所述腔频调整模块、所述测频模块连接；所述控速模块与所述原子源连接；所述腔体上开设有腔孔，所述原子源发射的原子束通过所述腔孔进入所述腔体内部；所述温度控制模块与所述磁屏模块连接；所述磁场控制模块与所述腔体连接；所述腔频调整模块与所述腔体连接；所述腔体置于所述磁屏模块内部，并与所述测频模块连接；所述测频模块与所述频率参考源连接。

进一步地，所述控速模块是离子泵；所述离子泵通过所述中央处理器控制所述原子源发射原子束的流量速度。

进一步地，所述磁场控制模块包括：漆包线、恒流源；所述漆包线缠绕在所述腔体外壁上，并与所述恒流源连接；所述恒流源与所述中央处理器连接。

进一步地，所述磁屏模块是金属罩；所述金属罩上开设有位置与所述腔孔相适配的通孔。

进一步地，所述腔频调整模块包括：变容二极管；所述中央处理器通过所述变容二极管控制所述腔体调谐频率值。

进一步地，所述温度控制模块包括：热敏电阻；所述中央处理器通过所述热敏电阻控制所述金属罩内部工作温度。

进一步地，所述测频模块在高稳定度的频率参考源作为外部参考时基的前提下，对从所述腔体中获得的振荡频率信号进行频率测量，并将测量结果传输至所述中央处理器。

进一步地，所述频率参考源是原子钟。

进一步地，所述腔体是由玻璃材质构成的泡状结构，并通过耦合环与所述测频模块连接。

本发明提供的一种自动调谐激射腔，包括：激射腔腔体、中央处理器、原子源、控速模块、温度控制模块、磁场控制模块、腔频调整模块、测频模块、磁屏模块及频率参考源。其中，中央处理器依次与控速模块、温度控制模块、磁场控制模块、腔频调整模块、测频模块连接。控速模块与原子源连接。腔体上开设有腔孔，原子源发射的原子束通过腔孔进入腔体内部。温度控制模块与磁屏模块连接。磁场控制模块与腔体连接。腔频调整模块与腔体连接。腔体置于磁屏模块内部，并与测频模块连接。测频模块与频率参考源连接。本发明具有结构简单、易操作、准确度高的特点。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种自动调谐激射腔原理结构示意图。

图2为本发明实施例提供的一种自动调谐激射腔中当改变激射腔调谐频率值时振荡信号Ψ、原子线宽ω、调谐频率F三者数值关系曲线图。

图3为本发明实施例提供的一种自动调谐激射腔中当改变激射腔工作环境温度时振荡信号Ψ、原子线宽ω、工作温度T三者数值关系曲线图。

其中，201-激射腔腔体，202-中央处理器，203-原子源，204-控速模块，205-温度控制模块，206-磁场控制模块，207-腔频调整模块，208-测频模块，209-磁屏模块，210-频率参考源，S0-磁场，S1-耦合环。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明提供的具体实施方式作进一步详细说明。