[發(fā)明專利]一種精細結(jié)構(gòu)常數(shù)變化測量方法及應用該方法的系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310040768.7
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN103152041A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設計）人: 雷海東
• 申請（專利權(quán)）人: 江漢大學
• 主分類號: H03L7/26
• 分類號: H03L7/26
• 代理公司: 北京市德權(quán)律師事務所 11302
• 代理人: 劉麗君

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及原子頻標技術(shù)領域，特別涉及一種精細結(jié)構(gòu)常數(shù)變化測量方法及應用該方法的系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

精細結(jié)構(gòu)常數(shù)是原子或分子之間相互作用強度的一個基本物理常數(shù)，其定義為：?

α=e24πe0hc]]>或者???α=e22e0hc]]>

其中：e是基本電荷、e₀是真空電容率、是約化普朗克常數(shù)，h是普朗克常數(shù)、c是光速。?

根據(jù)2002年CODATA的推薦值，?

α=7.297352568(24)×10-3=1137.03599911(46)]]>

近似計算可以取1/137。?

1937年狄拉克就提出觀測基本物理常數(shù)是否隨時間變化是非常有意義的，此后也有很多實驗對此進行測量。從理論上看，作為廣義相對論等效原理的一個直接結(jié)論，和引力無關(guān)的物理常數(shù)是不會隨時間變化的；但現(xiàn)代一些理論預測存在新的相互作用會違背等效原理，一些物理常數(shù)特別是精細結(jié)構(gòu)常數(shù)可能隨時間發(fā)生變化。?

原子鐘的振蕩頻率可以表示為精細結(jié)構(gòu)常數(shù)的冪級數(shù)形式，由于精細常數(shù)隨時間的變化會引起原子超精細能級躍遷頻率的變化，變化的量級與原子核的帶電量（原子序數(shù)）有關(guān)，原子序數(shù)越大，精細結(jié)構(gòu)常數(shù)的變化對頻率的影響也越大。所以一般利用測量原子鐘長期頻率信號輸出的變化量來測量精細結(jié)構(gòu)常數(shù)的變化情況，然而如果在一臺原子鐘長時間連續(xù)工?作時，其輸出頻率值隨著時間推移會緩慢地變化，甚至會單方向變化。所以如果不對多臺原子頻標進行頻率漂移修正，就不能真實反映多臺原子鐘輸出的振蕩頻率，進而精細結(jié)構(gòu)常數(shù)的變化情況將會產(chǎn)生很大偏差。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種精細化、能真實反映精細結(jié)構(gòu)常數(shù)變化的精細結(jié)構(gòu)常數(shù)變化測量方法及應用該方法的系統(tǒng)。?

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種精細結(jié)構(gòu)常數(shù)變化測量方法。包括以下步驟：?

原子鐘組內(nèi)原子鐘物理系統(tǒng)的輸出頻率信號經(jīng)過隔離放大器后，一路輸出至與原子鐘對應的計數(shù)器組用于測頻，所述計數(shù)器組將測得的頻率輸出到微控制器；經(jīng)隔離放大后的輸出頻率信號另一路送至頻穩(wěn)測試儀中，與高穩(wěn)信號源輸出的高穩(wěn)時鐘信號做對比，得到原子鐘的輸出頻率漂移量df₁輸出至微控制器；?

微控制器根據(jù)接收到的輸出頻率漂移量df₁與存儲在微控制器內(nèi)部對應原子鐘的每日平均輸出頻率漂移量做對比；?