3月11日，國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項《銫原子噴泉基準(zhǔn)鐘的開發(fā)和應(yīng)用》在中國計量院正式啟動。

      本項目研究的目標(biāo)為：在中國計量院現(xiàn)有的銫原子噴泉鐘研究基礎(chǔ)上，研制新型銫噴泉基準(zhǔn)鐘復(fù)現(xiàn)秒長；組成基準(zhǔn)鐘組駕馭商品氫鐘組產(chǎn)生獨立準(zhǔn)確的時標(biāo)，使得中國秒長基準(zhǔn)和時標(biāo)基準(zhǔn)進入國際一流水平，在國內(nèi)作為時間頻率體系源頭，統(tǒng)一測量量值，支撐中國的經(jīng)濟、科研和國防活動；在國際參加原子時合作，彰顯中國計量科學(xué)水平。作為應(yīng)用示范，通過光纖高保真?zhèn)鬏旑l率，為地面時標(biāo)提供溯源支持。開發(fā)銣噴泉標(biāo)準(zhǔn)鐘和產(chǎn)業(yè)化樣機，利用銫基準(zhǔn)鐘校準(zhǔn)銣標(biāo)準(zhǔn)鐘產(chǎn)業(yè)化樣機的絕對頻率，提供一種準(zhǔn)確度6E-15（相當(dāng)于500萬年不差1秒）的新型高端原子鐘，并建設(shè)銣噴泉標(biāo)準(zhǔn)鐘產(chǎn)業(yè)化基地和校準(zhǔn)服務(wù)基地。

      據(jù)了解，該項目歸口部門為質(zhì)檢總局，由中國計量院牽頭，聯(lián)合中科院上海光機所、清華大學(xué)、北京衛(wèi)星導(dǎo)航中心和北京華力創(chuàng)通技術(shù)公司共同實施。項目負責(zé)人為中國計量院首席研究員李天初院士，總經(jīng)費3424萬元，共包括7項研究任務(wù)，執(zhí)行周期為5年。

      據(jù)介紹，時間頻率是國家重大信息基礎(chǔ)設(shè)施和重要戰(zhàn)略資源，是國民經(jīng)濟建設(shè)、國防建設(shè)和科學(xué)研究的重要技術(shù)基礎(chǔ)。時間頻率在全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、深空探測、基礎(chǔ)研究、高速通信、電力電網(wǎng)等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用。

      基準(zhǔn)鐘是時間頻率計量體系的源頭。銫基準(zhǔn)鐘的頻率準(zhǔn)確度代表著國家時間頻率計量體系的水平，是一個國家戰(zhàn)略競爭力的重要標(biāo)志之一?；鶞?zhǔn)鐘沒有商品，不可能通過購買獲得，全世界都依靠各國計量院自主研發(fā)。中國計量院集10余年研制銫噴泉鐘積累，在本項目中研制新型銫噴泉基準(zhǔn)鐘，準(zhǔn)確度將達到E-16（相當(dāng)于3000萬年不差1秒），進入國際先進水平。

      銫噴泉鐘雖然在頻率準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度上有著很高的指標(biāo)，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜， 對操作、評定、維護和使用環(huán)境要求很高。上海光機所具備很好的研制高可靠銣噴泉鐘的基礎(chǔ)，華力創(chuàng)通生產(chǎn)多項衛(wèi)星導(dǎo)航儀器，有豐富的產(chǎn)業(yè)化和市場經(jīng)驗。項目研究過程中，上海光機所、華力創(chuàng)通和中國計量院將通力合作，研制銣噴泉標(biāo)準(zhǔn)鐘和具有高頻率復(fù)現(xiàn)性的銣噴泉鐘產(chǎn)業(yè)化樣機。利用中國計量院時間頻率基準(zhǔn)，以6E-15準(zhǔn)確度標(biāo)定銣噴泉鐘產(chǎn)業(yè)化樣機的絕對頻率，產(chǎn)生一種面向高端用戶的新型產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)鐘。

      通過本項目實施，還將在中國計量院昌平院區(qū)建設(shè)中國準(zhǔn)確獨立的秒長和時標(biāo)基準(zhǔn)，并參加國際原子時合作。項目將研制高保真光纖頻率傳輸儀，使100公里范圍的高端用戶幾乎不損失準(zhǔn)確度地共享中國時間頻率基準(zhǔn)資源。

      目前，銫噴泉基準(zhǔn)鐘的短期穩(wěn)定度受限于石英晶體振蕩器。因此，本項目還將研制超穩(wěn)微波源系統(tǒng)，代替晶振作為銫噴泉基準(zhǔn)鐘本振源，一方面大大改善銫噴泉基準(zhǔn)鐘的穩(wěn)定度性能，縮短頻率評定時間；另一方面為未來校準(zhǔn)比對光鐘絕對頻率準(zhǔn)備條件。