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上篇 原子钟2

1 原子钟及其进展2

2 量子效应在计量上的应用8

2.1 概述8

2.2 建立在量子跃迁基础上的频率标准8

2.3 建立在频率测量上的计量标准15

2.4 量子力学规律与测量不确定性17

3 时间频率量子标准19

3.1 概述19

3.2 铯原子束频率标准24

3.3 铷气室原子频标45

3.4 氢激射器频标53

3.5 新频标探索62

3.6 量子频标的应用67

参考文献71

4 冷原子钟74

4.1 原子喷泉频率标准74

4.2 其他冷原子钟96

参考文献109

5 星载原子钟国外的发展概况和我国的发展途径114

5.1 概述114

5.2 原子钟的工作原理及发展概况115

5.3 国外星载原子钟发展概况134

5.4 我国原子钟发展概况144

5.5 对发展我国星载原子钟的看法及战略与途径的探讨149

参考文献156

6 实用原子钟的发展与前瞻158

6.1 概述158

6.2 新物理方法与器件的应用161

6.3 传统原子钟的性能钻研与工艺改进165

7 原子频标在中国的发展167

7.1 概述167

7.2 国家原子频率基准167

7.3 氢脉泽频率标准170

7.4 光抽运汽泡型铷原子频率标准171

7.5 铯束频率标准173

7.6 其他频率标准174

参考文献175

8 原子钟与相关物理学的研究177

8.1 概述177

8.2 光抽运汽室频率标准的研制179

8.3 原子束频率标准的研究与开发183

8.4 激光冷却原子钟的探索188

8.5 结束语192

参考文献193

附录1 空间钟为什么不一般？196

附录2 国内外主要商品原子钟性能指标汇总表205

下篇 时间频率系统222

9 时间频率量的特征及其对时频系统建设的影响222

9.1 时间频率量的显著特点222

9.2 时间频率量的特征对时间频率体系建设的影响225

9.3 结束语228

参考文献228

10 时间频率发播系统（提纲）229

10.1 时间频率系统基本概念介绍229

10.2 国外时频系统简介233

10.3 天基发播系统235

10.4 地基发播系统241

10.5 标准时间传递方法与系统的比较244

10.6 对我国时频体系建设的建议249

参考文献250

11 建设我国独立自主时间频率系统的思考252

11.1 时间频率量的特点及其影响252

11.2 建设我国独立自主的时间频率系统的必要性和系统框架252

11.3 怎样建设我国自主的时间频率系统256

附录：与原子钟研究密切相关的诺贝尔物理奖260

12 发展我国原子钟事业，要研究与生产相结合，走产业化的道路（摘要）261

13 建设自主完善的时间频率系统是国运所系262

13.1 时间频率是强国强军的关键技术262

13.2 原子钟是时间频率系统的核心部件264

13.3 原子钟和时间频率系统的发展概况267

13.4 我国原子钟和时间频率系统发展状况与发展谋略268

参考文献271

14 自主创新“北斗”技术，提升城市管理水平272

附录3 美国天基PNT简介275

附录4 美军时间频率法制文件281

附录5 俄罗斯联邦国家时间频率服务285