[實(shí)用新型]一種鎳提純器和氫原子頻標(biāo)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821231098.1
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號(hào): CN208612101U
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王文明;沈國輝;鄭賀斐;劉碩;李晶;陳強(qiáng);曹春寶;鄭從偉;雷壘
• 申請（專利權(quán)）人: 北京無線電計(jì)量測試研究所
• 主分類號(hào): B01D53/00
• 分類號(hào): B01D53/00;C01B3/50
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 劉靜

本實(shí)用新型公開一種鎳提純器和氫原子頻標(biāo)。該鎳提純器包括：石英管；位于所述石英管內(nèi)的螺旋鎳管；對(duì)稱套設(shè)于所述石英管外的兩段陶瓷管；所述兩段陶瓷管之間相隔一段距離形成間隙；橫跨所述間隙連接于兩段陶瓷管相互靠近的一端外周的通氫轉(zhuǎn)接頭；所述通氫轉(zhuǎn)接頭上連接有通氫管道；分別對(duì)稱連接于所述兩段陶瓷管另一端的兩個(gè)通氫頭；以及分別對(duì)稱連接于兩個(gè)通氫頭上的兩個(gè)單向焊片。該鎳提純器采用軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將原接地端通過兩個(gè)陶瓷實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)電極的絕緣隔離，從根本上避免了鎳提純器加電控制氫流量時(shí)負(fù)端電流流經(jīng)氫原子頻標(biāo)的物理部分，徹底解決了地電流可能導(dǎo)致氫原子頻標(biāo)磁敏感度性能下降的潛在問題，提高了氫原子頻標(biāo)整機(jī)性能的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及氫原子頻標(biāo)技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，涉及一種鎳提純器和氫原子頻標(biāo)。

背景技術(shù)

氫原子頻標(biāo)具有良好的頻率中長期穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度，在地面以及車載、星載等應(yīng)用環(huán)境中均有很好的應(yīng)用前景。提純器是氫原子頻標(biāo)中的關(guān)鍵部件，由于氫氣瓶提供的工業(yè)氫氣含有雜質(zhì)，需要通過提純器來得到純凈的氫氣。提純器一般分為兩種，一種是用鈀銀合金(30％鈀和70％銀)，一種是用鎳管做成。在高溫下(對(duì)鈀銀為200℃-300℃，對(duì)鎳管為500℃左右)，氫分子能在這些金屬中擴(kuò)散而透過，而其他分子則不能，正是通過這種特性實(shí)現(xiàn)凈化氫氣的作用。鎳的溫度越高，氫氣通過的速度越快，所以可以通過改變鎳管電流來改變鎳管的溫度，進(jìn)而改變氫氣的流量，起到控制流量的作用。

目前，被動(dòng)型氫原子頻標(biāo)使用的鎳提純器是由鎳管制造的薄壁石英管，將純鎳管繞制成螺旋狀放置于提純器內(nèi)部。鎳提純器由鎳管、陶瓷部件、可伐部件和石英部件組成。其中鎳管是提純氫氣的主要部件。提純氫氣主要是通過鎳管完成的.它是由純鎳制造的薄壁鎳管，將鎳管繞制成螺旋狀，放在提純器內(nèi)部，外部焊接，其結(jié)構(gòu)原理示意圖如圖1所示。鎳管兩端加電后電阻產(chǎn)生熱量導(dǎo)致鎳原子之間間隙增加，使體積較小的氫氣分子從鎳原子之間透過。其中一端在連接鎳提純器電源負(fù)端的同時(shí)與物理部分(氫原子頻標(biāo)除提純器外的部分)地端相連。鎳提純器電源負(fù)端與物理部分地導(dǎo)通的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有如下不足之處：

1)加電過程中，物理部分接地端分流電源負(fù)端電流，使部分電流流經(jīng)物理部分最外層磁屏蔽，會(huì)導(dǎo)致整機(jī)屏蔽性能變差，從而影響氫原子頻標(biāo)性能。

2)采用最外層磁屏蔽與物理部分絕緣的補(bǔ)救措施使物理部分工藝復(fù)雜并且可靠性差。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型目的在于提供一種鎳提純器和氫原子頻標(biāo)，解決目前鎳提純器電源負(fù)端與物理部分地導(dǎo)通結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)導(dǎo)致電流流經(jīng)最外層磁屏蔽影響屏蔽性能和與物理部分絕緣的工藝復(fù)雜且可靠性差的問題。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案：

本實(shí)用新型一方面提供一種鎳提純器，該鎳提純器包括：

石英管；

位于所述石英管內(nèi)的螺旋鎳管；

對(duì)稱套設(shè)于所述石英管外的兩段陶瓷管；所述兩段陶瓷管之間相隔一段距離形成間隙；

橫跨所述間隙連接于兩段陶瓷管相互靠近的一端外周的通氫轉(zhuǎn)接頭；所述通氫轉(zhuǎn)接頭上連接有通氫管道；

分別對(duì)稱連接于所述兩段陶瓷管另一端的兩個(gè)通氫頭；以及

分別對(duì)稱連接于兩個(gè)通氫頭上的兩個(gè)單向焊片。

優(yōu)選地，所述通氫管道遠(yuǎn)離所述通氫轉(zhuǎn)接頭的一端連接有通氫法蘭。

優(yōu)選地，螺旋鎳管是由一根軟態(tài)鎳管按螺旋方式繞制而成，在繞制的螺旋部分兩端保留有一段未纏繞的鎳管，其中一端封口；

所述通氫頭包括有通孔，所述未纏繞的鎳管穿過所述通孔。

優(yōu)選地，所述未纏繞的鎳管與所述通孔之間的間隙通過真空釬焊密封。