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1、2014年6月宇航计测技术Jun.,2014第34卷第3期JournalofAstronauticMetrologyandMeasurementVol.34,No.3試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試文章编号:1000-7202(2014)03-0022-04中图分类号:TM935.113文献标识码:A量热技术在铷光谱灯中的应用研究冯浩崔敬忠(兰州空间技术物理研究所,兰州730000)摘要铷光谱灯是铷原子钟的核心部件。在铷光谱灯的研制中差式扫描量热技术(DSC)是不可或缺的测量手段和研究方法之一。本文通过对长期老化跟踪测量的铷量消
2、耗数据拟合,得到了目前使用的铷灯的铷量消耗模型。分析结果显示:铷与灯泡内的杂质反应消耗了约37.5μg金属铷,铷的消耗率稳定在0.23μg/hr,预计10年使用寿命期内铷的消耗量约106μg。铷熔融曲线的熔点和纯度测量结果显示:铷的熔点和纯度在老化开始前2个月变化明显,具有较好的相关性。老化6个月以后铷的熔点和纯度从老化开始前的36℃和99.56%提高到39.5℃和99.84%,并趋于稳定,其变化趋势与老化初期铷量的消耗规律较好地吻合。关键词+++铷光谱灯差分扫描量热铷消耗量纯度TheApplicationStudyofDifferentialScanningCalorimetryTech
3、niqueinRubidiumDischargeLampFENGHaoCUIJing-zhong(LanzhouSpaceTechnologyInstituteofPhysics,Lanzhou730000)AbstractTherubidium(Rb)spectrallampisthecriticalcomponentofRbgascellatomicfre-quencystandard.Asameasuringtoolandresearchmethodthedifferentialscanningcalorimetrytechniquewasindispensableinthemanu
4、factureofrubidiumspectrallamp.Throughfittingtherubidiumconsump-tiondataobtainedbyLong-termtracingmeasurement,theconsumptionmodelofarubidiumspectrallampusedcurrentlywasestablished.TheanalysisresultshowsthatthereactivelossofRbconsumeabout37.5μgmetalrubidium,Thespeedofrubidiumconsumptionmaintainconst
5、antat0.23microgrampersquarerootofhour.Thepredictedtotalrubidiumconsumptioninthetenyearslifetimeisabout106μg.Themeasurmentresultofmeltingpointandpurityofrubidiuminlampshowthatinthefirsttwomonths,themeltingpointandpuritychangesharplywithcloserelativity.Aftersixmonthsagingtime,themeltingpointandpurit
6、yofrubidiumreachat39.5℃and99.8%frominitial36℃and99.5%whichisfittothetrendofrubidiumconsumption.++KeywordsRubidiumdischargelampDifferentialScanningCalorimetry(DSC)Rubidium+consumptionPurity1引言激发的铷原子超精细能级跃迁频率是铷原子钟输出频率源的基准。铷光谱灯由射频激励电路、铷灯泡铷光谱灯是铷原子钟的核心部件,其特征谱线和控温灯腔组成,由玻璃泡内充入适量的金属铷和第3期量热技术在铷光谱灯中的应用研究·23
7、·一定压力的缓冲气体制成。由于铷真空封装在玻璃试。这样不仅可以扣除玻璃吸热的影响,而且可获泡内,不能采用普通称重的办法获得铷的质量,美国得较佳的基线和峰型。Aerospace公司C.H.Volk等人首先提出用差示扫描铷灯的老化在恒温的铷光谱灯老化机柜中进[1]量热仪(DSC)来测量铷灯中的铷量。测量时待测行,温度设定25℃。维持灯发光的射频激励电压为样品和参比物以相同的加热速率被加热。当样品发15VDC,灯的功耗维持在(
