铷原子频率
铷盐概述
铷盐概述一、铷的概述铷，元素符号Rb，银白色稀有碱金属，在元素周期表中属IA族，原子序数37，原子量85.4678，立方晶体，常见化合价为＋1。
金属铷的熔点很低，质软，有延展性。
铷在地壳中很分散，至今还没有发现单纯的铷矿物。
铷在地壳中的含量为5.1X10-5--3.1×10-4，按元素丰度排列居16位。
铷资源主要赋存于花岗伟晶岩，卤水和钾盐矿床中。
现在人们主要从花岗伟晶岩矿床开发回收铷，主要工业矿物是锂云母，锂云母中铷含量可达3.75％，是提取铷的主要矿源。
国外花岗伟晶岩氧化铷资源储量约为17万t，其中津巴布韦10万t，占58%；纳米比亚5万t，占29%；加拿大1.2万t占7%.这三个国家氧化铷含量为16.2万t，占国外铷资源的95%。
我国有丰富的铷资源，储量名列前茅，且类型齐全，分布全国。
我国铷资源主要赋存于锂云母和盐湖卤水中，锂云母中铷含量占全国铷资源储量的55%，以江西宜春储量最为丰富，是目前我国铷矿产品的主要来源。
湖南、四川的锂云母矿中也含有铷。
青海、西藏的盐湖卤水中含有极为丰富的铷，是有待于开发的我国未来的铷资源。
目前，世界上铷盐工业生产的主要原料是锂云母。
用锂云母生产铷盐时，一般采用氯锡酸盐法、铁氯化物、BAMBP萃取法。
对于铷含量低的液体矿物，如海水、盐湖卤水、工业母液，一般采用吸附法和萃取法。
我国生产铷的主要工业原料是锂云母。
新余市东鹏化工有限责任是我国目前最大的铷盐生产基地，他们利用锂云母提锂后的混合碱母液采用T—BAMBP萃取法从中分离，提取铷，他们还利用这种萃取法提取铷化合物，以不同无机酸和或有机酸进行反萃，制得多种铷化合物。
T—BAMBP萃取工艺目前在国外都处于领先水平。
此外，对于一些有价值的潜在铷资源，我国也进行了有效的开发研究。
江西的开发研究成果，显示了我国巨大的铷开发、生产潜力。
二、铷化合物的提取方法铷广泛地分散于钾的矿物和盐卤中。
锂云母的组成为KRbLi(OH，F)Al2Si3O1，含3.5%以上Rb2O，是主要的铷资源。
铷的化学式-概述说明以及解释
铷的化学式-概述说明以及解释1.引言1.1 概述铷（Rubidium，化学符号Rb）是一种化学元素，属于第一周期的碱金属元素。
它是地壳中含量较稀少的元素之一，与钾、钠等金属具有相似的特性。
铷的化学式为Rb。
铷是一种银白色的金属，具有良好的导电性和导热性。
它的密度较小，相对分子质量约为85.47 g/mol。
与其他碱金属类似，铷在空气中容易与氧气发生反应，形成氧化铷（Rb2O）。
铷也与水反应，生成氢氧化铷（RbOH）。
铷的熔点较低，为39.3C，使得它在常温下可以轻易熔化。
铷具有一些特殊的化学性质。
它具有较高的电离能，使得铷可以形成带正电荷的离子。
在溶液中，铷离子会与其他带负电荷的离子形成化合物。
此外，铷还可以与氯、氟等非金属元素形成化合物，如RbCl、RbF等。
由于铷在自然界中含量较少，它的应用领域相对较窄。
然而，铷具有一些特殊的性质，使得它在某些领域有着独特的应用前景。
例如，铷在光学领域中被广泛应用于激光器和光电器件中。
此外，铷也被用作实验室中的基础化学物质，用于合成其他化合物或进行科学研究。
本文将详细介绍铷的基本性质和化学反应，以及总结铷的化学式。
我们还将展望铷在未来的应用前景，探讨其可能在材料科学、能源存储等领域的潜在应用价值。
通过深入了解铷的化学性质和应用前景，有助于我们更好地理解和利用这一元素。
1.2 文章结构本文将分为三个主要部分进行讨论。
首先，引言部分将提供关于本文的概述、文章结构以及研究目的的说明。
其次，正文部分将详细介绍铷的基本性质和化学反应。
最后，结论部分将总结铷的化学式，并展望铷的应用前景。
在正文部分中，2.1 铷的基本性质将详细探讨铷的物理和化学性质，包括其原子结构、元素周期表中的位置以及常见的物理特性（如密度、熔点、沸点等）。
此外，我们还将讨论铷的离子化倾向、电子亲和力以及化学键的形成等方面的特点。
接下来的2.2 铷的化学反应部分将着重探讨铷与其他元素或化合物之间的化学反应。
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铷原子的饱和吸收光谱和频率调变光谱
Saturated Absorption SpectroscopyandFrequency Modulation Spectroscopyof Rubidium Atoms铷原子的饱和吸收光谱和频率调变光谱Dan LeeGrade 98, School of Physics, Department of Technical Physics摘要在这个实验中，我们测量了85Rb和87Rb原子的饱和吸收光谱和频率调变光谱．在饱和吸收光谱中，87Rb原子的|F=1〉→|F＇=0,1,2〉和|F=2〉→|F＇=1,2,3〉,85Rb原子的|F=2〉→ |F＇=1,2,3〉和|F=3〉→|F＇=2,3,4〉以及它们的交错信号都被完全的捕捉住.这里,F表示的是5S1/2基态的超精细能级，而F＇则表示的是5P3/2激发态的超精细能级. 87Rb 原子的｜F=2〉→|F＇=1,2,3〉的谱线则被用于调频技术．AbstractWe have measured Dtransitions of 85Rb and 87Rb atoms with saturated2absorption spectroscopy and frequency modulation spectroscopy. These saturated absorption spectra, |F=1〉→ |F’=0,1,2〉and |F=2〉→ |F’=1,2,3〉of 87Rb atoms, |F=2〉→ |F’=1,2,3〉and |F=3〉→ |F’=2,3,4〉of 85Rb atoms, and their crossover lines are completely resolved, where F indicates the hyperfine level of the 5S1/2 ground state and F’ indicates that of the 5P3/2 excited state. The derivatives of the |F=2〉→|F’=1,2,3〉 spectra of 87Rb atoms are obtained with the technique of frequency modulation.As we know, the Rubidium atom is one kind of boson. It obeys the Bose-Einstein statistics. In 1995, Rubidium atom was successfully used to realize the Bose-Einstein condensation.In the nature, there are two types of isotopes of Rubidium: 87Rb and 85Rb. If we consider the hyperfine structure of the isotopes of 87Rb and 85Rb, we can get the figures for their energy levels. The hyperfine structure is resulted from the spin of the nucleus, which is called Zeeman effect that can lead to the separation of the energy levels in magnetic field.Fig. 1 below shows us the hyperfine structure of the 87Rb.Fig. 1. The hyperfine structure of the energy levels of87RbFig. 2 below shows us the hyperfine structure of theRb.Fig. 2. The hyperfine structure of the energy levels of 85RbThe two figures are similar to each other. The small differencebetween them is that the separation of energy levels of 85Rb is less thanthose of 87Rb. Another difference between the two isotopes is that the spin of the nucleus of 87Rb is 3/2 and that of 85Rb is 5/2.I did such a following experiment to study the main energy level and the spectrum at first. The experimental setup is shown schematically in Fig. 3.Fig. 3. Experimental setup for the absorption spectrum of the RubidiumThe diode laser is driven by the current from the laser diode driver and is controlled by the temperature controller.We choose the diode laser as the laser resource here because it has too many advantages: the inexpensive price, the small line width that is less than 100 kHz , the high output power which can reach more than 10 mW, the large tunable range of wavelength which is more than 20 nm , the high stability and the high sensitivity. All above, the most important merit is that it can provide the laser whose frequency is just what we need in such experiments.In this experiment, we also use a function generator to output a triangular wave with appropriate frequency and amplitude. We input this wave into the laser diode driver and then make the laser current changein a proper range. The amplitude of the triangular wave decides the range. So the wavelength (or frequency) of the laser changes with the triangular wave. The Rubidium atom will absorb some photons from the laser when their frequency is proper. The spectrum is shown in Fig. 4, where the amplitude of the triangular wave is 200 mV and its frequency is 80 MHz.Fig. 4. The absorption spectrum of the RubidiumOne thing that we must emphasize is why we do not choose the square wave or serrated wave but triangular wave. The current from the laser diode driver that drive the laser cannot be changed too drastically. Otherwise the diode laser would be damaged. From the Fig. 4, we can see the four apparent spectra lines. From right to left, we mark them as a, b, c, d.In fact, each line of a, b, c, d contains fine spectra. The a-line contains the spectra lines from 87Rb |5S 1/2,F=2> to |5P 3/2,F’=1,2,3>. Theb-line contains the spectra lines from 85Rb |5S 1/2,F=3> to |5P 3/2,F’=2,3,4>. The c-line contains the spectra lines from 85Rb |5S 1/2,F=2> to |5P 3/2,F’=1,2,3>. The d -line contains the spectra lines from 87Rb |5S 1/2,F=1> to |5P 3/2,F’=0,1,2>.But because of the Doppler broadening effect, we cannot distinguish the fine spectra lines. The reason is interesting. We know that only theatoms can absorb a certain kind of photons whose energy (or frequency) exactly matches the separation of the energy level of the static atom. In fact, all the atoms move in all directions. Due to Doppler effect, the atom can be excited by those photons whose frequency is slightly away from the exact ones; meanwhile the separation among the energy levels of the hyperfine structure of Rubidium is tiny, too. All of above lead to the result that we are not able to distinguish the fine spectra.If we want to distinguish these fine spectra, we can use the method to get the saturated absorption spectrum. The experimental setup is also displayed as a brief outline in Fig. 5.Fig. 5. Experimental setup for the saturated absorption spectrumWhen the laser comes to the BK7, most of it will penetrate the BK7, which is called saturation beam, and only a small part of it will be reflected, which is called probe beam.The saturation beam and the probe beam nearly overlap each other in the opposite directions. As the chopper rotates, it will chop the saturation beam at a certain frequency. If it always covers the saturation beam, we will get the same spectra as the Fig. 4 shows. But that thesaturation beam works or not at a certain frequency will provide a reference signal (one kind of TTL signal) and the lock-in amplifier will deal with the TTL signal and the signal from the probe beam that has passed the Rubidium vapor cell.The detailed spectrum will be shown as following:Fig. 6. The spectrum of a-line in the saturated absorption spectrum experimentThe parameters of this experiment are listed below:Lock-in amplifier: Time Constant: 10 msSensitivity: 1 mVTriangular wave: Amplitude: 25 mVFrequency: 100 MHzFig. 6 shows us 6 spectrum lines obviously. From right to left,we mark them as a1, a2, a3, a4, a5 and a6. The a1-line, a3-line, a6-line representthe spectrum lines from 87Rb |5S1/2,F=2> to |5P3/2,F’=1>, from 87Rb |5S1/2,F=2>to |5P3/2,F’=2> and from 87Rb |5S1/2,F=2> to |5P3/2,F’=3>, respectively. Thethree other lines stand for crossover lines, which appear due to the Doppler effect. So there is a crossover line between each two lines of a1, a3 and a6.The parameters of this experiment are listed below:Lock-in amplifier: Time Constant: 10 msSensitivity: 1 mVTriangular wave: Amplitude: 20 mVFrequency: 80 MHzFig. 7 also shows us 6 spectrum lines obviously. We mark them as b1, b2, b3, b4, b5 and b6 in the same way. The b1-line, b3-line, b6-linerepresent the spectrum lines from 85Rb |5S1/2,F=3> to |5P3/2,F’=2>, from 85Rb|5S1/2,F=3> to |5P3/2,F’=3> and from 85Rb |5S1/2,F=3> to |5P3/2,F’=4>,respectively. The three other lines stand for crossover lines.Fig.8. The spectrum of d-line in the saturated absorption spectrum experimentThe parameters of this experiment are listed below:Lock-in amplifier: Time Constant: 10 msSensitivity: 1 mVTriangular wave: Amplitude: 20 mVFrequency: 50 MHzFig.8 shows us 5 spectrum lines but not obviously. D1, d2, d3, d4 and d5 are marked in the same way. The d1-line, d2-line, d5-line representthe spectrum lines from 87Rb |5S1/2,F=1> to |5P3/2,F’=0>, from 87Rb |5S1/2,F=1>to |5P3/2,F’=1> and from 87Rb |5S1/2,F=0> to |5P3/2,F’=2>, respectively. Thetwo other lines stand for crossover lines. In my opinion, another crossover line exists but we are just not able to measure it.It is the most difficult to get the saturated absorption spectrum for c-line. Fig.9 shows the experimental result and its appearance is far below that for a-line or b-line.The parameters of this experiment are listed below:Lock-in amplifier: Time Constant: 10 msSensitivity: 1 mVTriangular wave: Amplitude: 20 mVFrequency: 20 MHzSuch a figure is frustrating. I have tried to find the reason leading to such a bad result. There is no problem with the experimental setup because we can get good spectrum lines for a-line etc. Maybe the reason is that the instruments are not stable as the time goes on. But we can get as the same wonderful figure for a-line as before. Strictly speaking, I do not get success in the saturated absorption spectrum experiment for c-line. But I have to do the further experiment and I am told that only spectrum lines we need to apply to the further experiment are those for a-lines. So I give up making it clear before the fifth week.To make the figure more clearly, we design the experiment below. The experimental setup is given briefly in Fig.10. The left function generator produces sin-wave with high frequency and small amplitude as a referencesignal. The right function generator outputs a triangular wave with relatively low frequency and high amplitude. The former and the later are input into the adder at the scale of 1/10:1. How do they modulate the laser diode driver? We know that the frequency of the laser will oscillate as the current from the driver oscillates and the current is controlled by the input-signal. t f f f t I I I m L L m ωωcos cos 00+=⇒+= Because m f is far less than L f 0, the signal S (m f )that the photo detector receives can be in the form of Tailor expansion as the following:......!2)())((cos ))(()()cos ()(222_+++−−−−−→−+=t Cos f f S df d t f f S df df S t f f S f S m oL L m oL LoL ExpansionTaylor m oL L ωωω Generally speaking, Hz f oL 14108.3⨯≈Hz f m 610≈Hz 4102⨯≈πω1<<oL m f fFig.10. Experimental setup of the differential saturated absorption spectrum of RubidiumSo we can ignore the third item and later ones. The)(oL Lf S df din the second item is just the differential signal that we need. After the lock-in amplifier deal with the S(f L ) signal and the reference signal, we can get the differential signal.Fig. 10 does not show us where the neutral-density filters are. In my opinion, their quantities and their locations are not important because they are just used to adjust the power of the saturation beam and the probe beam in order to get an ideal result revealed in Fig. 11.To summarize, we have demonstrated three kinds of experiments to get the spectrum of Rubidium. All above these help us study the energy level and the structure of the Rubidium better. A5, the most distinguished spectrum line in all, is what we just need to use to lock in the frequency in the experiment of low-temperature-atom spectrum, which is another interesting experiment.AcknowledgementsIn the past four weeks, I spent an ordered and instructive time on such a special subject. It is the first time for me to come to the department of physics, NTHU. Such an experience will be remembered forever.I am grateful to Hui-Chun Chin and Tsung-Dao Lee Chinese Undergraduate Research Endowment (CURE), the Peking University, Beijing and the National Tsing Hua University, Hsinchu, which provide me such an opportunity to have a so precious experience.I am grateful to my instructor, Prof. Yu, an erudite and vigorous man. He is always not only enthusiastic to me but also strict with me. Under his wise guidance, I have such a chance to shoot a glance at the research field of the laser cooling.I also appreciate my elder school-sister Hsin-Ying Chiu and my elder school-brothers: Ying-Cheng Chen, Yean-An Liao, Hsih-Kuang Tung, Yun-Fan Chen, Guan-Qi Pan, Hong-Wen Zhuo, Jun-Jie Liao. They are warm-hearted to help me. They give me many good suggestions on study. I hope they would not mind that my bothering them during the last month.De-Hong Chen is another lab-mate that I must thank to. He provides me with much facility. It is he who makes my life here more convenient.I always hold the view that I can finish my report without a hitch due to the help of all others.Thanks all.References[1] Li-fu Mao, “Development and Study of Dark Magneto-Optical Trap”, the master’s thesis of Tsing Hua University, Hsinchu, Taiwan ,1998.[2] 施宙聪，陈皙墩，《稳频半导体雷射》，科技新知14卷5期, 第30页.[3] M. J. Snadden, R. B. M. Clarke, and E. Riis, “Injection-locking technique for heterodyne optical phase locking of a diode laser”, Opt. Lett. 22, 892 (1997).The Introduction to My Advisor:Ite Albert. Yu(余饴德)Name: Ite Albert, YuResearch Interests: Optics, Atomic & Molecular Physics, Laser (Exp.) E-mail addressAddress: 101 Section 2 Kuang Fu Road, Hsinchu, TaiwanDepartment of Physics, National Tsing Hua University, Hsinchu, Taiwan Telephone: (03)5742539 Fax: (03)5723052Education:1987-1993 Ph.D..1980-1984 B.S. in Physics, National Tsing Hua University,Hsinchu, Taiwan.Employment:1995-present, Associate Professor of Physics, Tsing Hua University, Hsinchu, Taiwan1993-1995, Postdoctral Researcher of Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics,Research Interests:Experimental Atomic and Molecular PhysicsLaser Trapping and CoolingBose-Einstein CondensationNonlinear SpectroscopyQuantum OpticsSelected Publications:Selected Papers:Y. C. Chen, C. W. Lin, and I. A. Yu, "Role of degenerate Zeeman levels in electromagnetically induced transparency", Phys. Rev. A 61, 053805 (2000).Y. C. Chen, Y. W. Chen, J. J. Su, C. Y. Huang, and I. A. Yu, "Pump-probe spectroscopy of cold 87Rb atoms for various laser-polarization configurations", Phys. Rev. A 63, 043808 (2001).Other Publications:雷射冷却与低温原子的非线形光谱物理双月刊廿二卷五期 2000年10月 443页443-451 (2000).。
铷铯及其化合物概况
铷/铯及其化合物概况1.1 铷/铯的基本概况1.1.1 铷的基本概况铷英文名称：Rubidium。
性质：第1族（IA）（碱金属）元素。
原子序数37。
铷在1861年由德国Bunsen R W和Kirchhoff G R共同发现。
有稳定的85Rb 和放射性的87Rb两种天然同位素；24种人工合成同位素。
铷是一种银白色稀有碱金属，CAS No.：7440-17-7。
熔点很低（38.8℃），沸点为688℃，密度为1.53克/厘米3。
铷质软，有延展性，化学性质极活泼，在空气中能自燃与水利用强烈在常温下能引起燃烧和爆炸，甚至同-100℃的冰亦能猛烈反应。
在光的作用下，铷易放出电子，由于铷的活性大，生产、使用、贮存和运输中，必须将其放在严密隔绝空气的装置中。
铷在自然界分布很广，但至今尚未发现单纯的铷矿物，而常在锂云母、黑云母、光卤石等矿物中存在。
盐湖卤水和海水中也含有较多的铷。
目前，锂云母、盐湖卤水是提取铷的主要资源。
铷的用途铷是制造光电管的主要感光材料，使用光波范围广、灵敏度高（稍逊于铯）、稳定。
铷原子钟的特点是需要的功率小、体积小、重量轻，准确度可达万亿分之一。
铷极易电离，可用作固体电池的电介质。
目前正在大力开展铷在离子发动机、磁流发电机及热电前正在大力开展铷在离子发动机、磁流发电机及热电换能器等方面的研究工作。
1.1.2 铯的基本概况铯是碱金属族的一种银白色、质软、易展性的金属元素，铯的熔点( 28.55 ℃) ；沸点(679℃) ；蒸气压最高，密度最大，正电性最强，电离势和电子逸出功最小。
金属铯的活性很强，在空气中燃烧会喷溅，产生浓密的碱性烟雾，伤害眼睛、呼吸系统和皮肤。
因此在生产、贮存及运输时必须严格防止金属铯同空气或水接触。
铯的主要化工产品是硫酸铯、硝酸铯、碳酸铯、氯化铯、碘化铯、铬酸铯等盐类及金属铯。
铯特性与铷相似，铯的用途与铷相同外。
铯的氧化物亦可作高能固体燃料，铯可制造人工铯离子云、铯离子加速器，以及反作用系统材料与烟火制造材料。
铷原子频率标准宣贯
8.计量器具控制
8.2 检定环境条件
环境温度:可处于18℃～25℃范围内任一点，检定过程中 温度最大允许变化范围±1℃。 环境相对湿度：≤80%。
供电电源：220 (1±10%)V，50(1±2%)Hz。 周围无影响检定正常工作的电磁干扰和机械振动。
9. 检定项目
10. 检定方法
10.1 外观及工作正常性检查 10.2 输出信号 (阻抗50Ω)
用频标比对器测量
•
10000s、1d频率稳定度
若技术说明书给出的稳定度按哈德玛方差进行评定，频标比对器
测量中存储的原始数据为相对平均频率偏差时 ,按下式计算频率稳定 度。
∑ σ H (τ ) =
1 6(N -
2)
N -2
( yi+2 (τ )
i =1
-
2 yi+1 (τ )
+
yi (τ )) 2
10. 检定方法
PN– 非谐波电平最大值，dBm；
P0-- 基波电平,dBm。 RBW=VBW=1kHz
10.4 开机特性的检定
分别在铷频标锁定一段时间T、1小时 、2小时 、4小时测量其 输出频率的频率准确度，以及给出达到铷频标给定的频率准确度 所经历的时间。
频差倍增测频法 时差法
10. 检定方法
10.4 开机特性的检定
频差倍增测频法
计数器测量频差倍增器 的输出频率F，计数器闸门 时间τ取100s, 连续测量3 次，取算术平均值按下式计 算相对平均频率 偏差。
f
被检铷频标
fr = f 0
参考频标
F
频差倍增器
外标
y(τ ) = f x − f0 = F − F0 = a ×10−n
铷
铷及其研究概况一、铷的相关性质元素符号Rb，银白色稀有碱金属，在元素周期表中属IA族,原子序数37，原子量85.4678,立方晶体，常见化合价为+1。
铷是银白色金属，质软，可用小刀切割。
熔点38.89℃，沸点686℃，密度1.532克／厘米3(20℃) 。
化学性质比钾还要活泼，在室温和空气中能自燃，因此必须在严密隔绝空气情况下保存在液体石蜡中。
铷与水，甚至是与温度低到-100℃的冰相接触时，也能发生猛烈反应，生成氢氧化铷和氢气。
与有限量氧气作用，生成氧化铷，在过量氧气中燃烧，生成超氧化物。
铷也能与卤素反应。
氧化态为＋1，只生成＋1 价化合物。
铷离子能使火焰染成紫红色，可用焰色反应和火焰光度计检测。
铷在地壳中的含量为0.028 ％，但极其分散，至今尚未发现单纯的铷矿物，而是存在于其他矿物中，铷在锂云母中的含量为3.75％；铷在光卤石中的含量虽不高，但储量很大；海水中含铷量为0.121 克／吨,很多矿泉水、盐湖卤水中也含有较多的铷。
中国宜春锂云母含Rb2O 1.2～1.4％，四川自贡地下卤水也含有铷。
铷有两种天然同位素：铷85和铷87，后者具有放射性。
二、铷的应用人们最先发现铯和铷的重要的性质,是因为它们是“长眼睛”的金属——具有优异的光电性能。
由于碱金属的晶体中有活动性很强的自由电子,因而它们具有良好的导电性、导热性。
在一定波长光的作用下,铯和铷的电子可获得能量从金属表面逸出而产生光电效应。
将碱金属的真空光电管安装在宾馆或会堂的自动开关门上,当光照射时,由光电效应产生电流,通过一定装置形成的电流使门关上。
当人走在自动门附近时,遮住了光,光电效应消失,电路断开,门就会自动打开。
光线越强,光电流越大。
碱金属中铯和铷是制造光电管、光电池的最好材料。
铯和铷又是红外技术的必需材料,利用这些光电管、光电池可以实现一系列自动控制。
如铯在雾中或夜间有吸收红外线的能力,铯作成的光学仪器上装上红外线辐射光源,当飞机的影子落在光学元件的瞬间,能立即停止工作,故可作防空设备,还可制成红外望远镜,用于军事侦察、边防巡逻,军舰夜航等。
WR-1011铷原子频率标准技术说明书
WR-1011铷原子频率标准技术说明书目 录1、概述2、技术指标3、结构特征4、连接端口及通信协议5、/A抗振加固型说明1、概述1.1 主要特性☆ 宽温度范围☆ 短期稳定度好☆ 低漂移率☆ 低功耗☆ 快速启动☆ 小体积☆ 长使用寿命☆ 标准接口输出☆ RS232通讯接口☆ 抗振动（/A选项）1.2 主要应用☆ 同步光网络☆ 移动通信、有线数字通信☆ 供电网运行监测系统、广播电视系统☆ 舰载、车载、机载及其他振动环境（/A选项）2、技术指标指标项技术要求/T、/D选项电气特征输出频率10MHz（5MHz、20 MHz可选）输出路数1路（**2路可选）频率稳定度3×10-11/1s（**1.5×10-11/1s）1×10-11/10s（**5×10-12/10s）3×10-12/100s（**1.5×10-12/100s）相位噪声（10MHz）-70dBc/Hz at 1Hz（**-80dBc/Hz at 1Hz）-80dBc/Hz at 10Hz（**-100dBc/Hz at 10Hz）-115dBc/Hz at 100Hz（**-130dBc/Hz at 100Hz）-135dBc/Hz at 1KHz（**-140dBc/Hz at 1KHz）-140dBc/Hz at10KHz（**-145dBc/Hz at 10KHz）频率漂移率（无秒脉冲同步）±1.2×10-11/天（通电1天后）±5×10-11/月（通电1月后）±5×10-10/年（通电1年后）频率数字调节范围细调1.27×10-9（±10%）粗调1.27×10-7（±10%）频率数字调节精度细调1×10-11（±10%）粗调1×10-9（±10%）精细调节6.8×10-13（±10%）频率模拟调节范围＞±1×10-9（依客户要求有此功能）/频率同步精度/ ＜5×10-12（秒脉冲同步12小时后）1PPS同步精度/ ±50ns（秒脉冲同步8小时后）1PPS波形/ 正极性脉冲，宽度：10ms±20ns 1PPS上升沿宽度/ ≤10ns1PPS输出方式/ 3.3V TTL输入PPS电平/ 3.3V TTL输入PPS占空比/ ≤0.6时间保持能力（无秒脉冲同步时）/ ＜1 us/天（通电1天后）频率复现性±5×10-11锁定/预热特性＜10分钟锁定（常温）15分钟＜5×10-10（常温）出厂准确度±1×10-10输出波形正弦波输出幅度＞+5dBm|50Ω谐波抑制＞40dBc杂波抑制（f0±100k）＞100dBc锁定指示信号 3.3V TTL——Lo：未锁Hi：锁定（电平提升方法见4.3）供电电源单直流+24V（±5%） 可选单直流+12V（11～17V）启动功率≤36W稳态功率≤12W（常温）环境特性地磁场敏感度±2×10-11(X、Y、Z三个方向)储存温度[1]-40～+80℃（**-55～+85℃[2]可选）工作温度[1]-25～+60℃（**-45～+70℃[2]可选）频率温度特性＜5×10-10|工作温度范围力学环境符合GJB367A-2001有关条款物理特征主体尺寸77×75.5×36.5mm3（±0.5）重量＜350g体积0.212L（±5%）对外接口DB9(9针)＋SMA可选**DB9(9针)＋2×SMA可靠性MTB F：100,000小时注：[1]环境温度，空气对流；[2]特殊订制；**项目为优选或特制型，将产生额外费用。
铷原子钟知识
铷原子钟知识一、概述（一）用途铷气泡型原子频标是使用数量最多的原子频标，随着电路技术及工艺水平的发展，其造价越来越低、体积越来越小，有望在许多场合下代替高温精度的晶体振荡器，以获得更高的精度，主要为导航定位卫星时间系统提供频率基准，广泛应用于守时、授时、导航定位、电力、铁路、测速、测距、时间同步和通信等军用和商用领域，还可以在晶振生产中用作频率基准。
（二）特点铷频率标准不需要真空系统、致偏磁铁和原子束，因而体积小、质量小、预热时间短、价格便宜，但准确度差、频率漂移比较大，仅能用作二级标准。
铷频率标准可通过GPS进行快速驯服和外秒同步，克服铷振荡器本身的漂移，可被看作是一个基本的同步时钟单元。
通过设计和工艺的改进，产品的可靠性和批量生产也得到保证，现已具备产业化的条件。
可以预计，这种带外秒驯服的高性能小型化铷钟将应用于无人值守等苛刻环境，将大大拓展铷钟的应用领域。
铷原子频率标准常常被分为普通型、军用型、航天型。
（三）产品国内外现状目前在我国研制生产铷原子钟的单位有：石家庄数英仪器、北京大华无线电仪器厂、四川星华时频技术公司等单位。
目前美国研制的GPS 上Block IIA、IIR/IIRM 铷钟处于世界领先水平，美国Perking Elmer公司已经研制出天稳指标达到10-15世界最高水平铷钟。
（四）技术发展趋势●更低的相噪特性和功耗是铷原子频率标准追求的技术目标；●秒极频率稳定度高、天频率漂移小是铷钟的追求目标；●发展与恒温晶体振荡器大小接近的小体积铷原子频率标准。
二、基本工作原理图 2 铷钟电路系统原理框铷原子钟主要由单片机电路、伺服电路、微波倍频电路、频率调制、倍频综合电路几个模块组成，系统原理框如图2所示。
铷频标是一种被动型原子频率，利用的是基态超精细能级之间的跃迁，相应的跃迁频率为6834.682614MHz。
原子迁跃对微波信号起鉴频作用而产生误差信号，通过锁相环路伺服晶振的频率，使激励信号频率锁定到原子跃迁频率，实现晶振输出频率的高度稳定和准确。
rb原子频标
r b 原子频标R R B B 原原子子频频标标是是一一种种广广泛泛应应用用于于时时间间和和频频率率测测量量领领域域的的精精密密仪仪器器。
R R B B 代代表表铷铷和和气气体体原原子子钟钟，，它它基基于于铷铷原原子子的的能能级级跃跃迁迁来来测测量量时时间间和和频频率率。
原原子子钟钟是是一一种种高高精精度度的的钟钟表表，，它它利利用用原原子子的的自自然然振振荡荡来来计计量量时时间间。
R R B B 原原子子频频标标是是基基于于铷铷原原子子的的频频率率稳稳定定性性非非常常高高的的原原子子钟钟。
R R B B 原原子子频频标标的的基基本本工工作作原原理理是是通通过过外外部部微微波波场场与与铷铷原原子子发发生生作作用用，，并并采采用用稳稳定定的的腔腔场场来来激激发发铷铷原原子子的的超超精精细细结结构构跃跃迁迁。
这这种种跃跃迁迁的的频频率率非非常常稳稳定定，，被被用用作作时时间间和和频频率率的的参参考考标标准准。
R R B B 原原子子频频标标通通常常使使用用腔腔参参量量频频率率控控制制技技术术和和自自锁锁技技术术来来保保持持频频率率的的稳稳定定性性和和准准确确性性。
R R B B 原原子子频频标标具具有有高高度度的的稳稳定定性性和和准准确确性性，，其其频频率率稳稳定定度度可可以以达达到到一一部部分分在在1100^^1133数数量量级级。
这这使使得得它它成成为为无无线线通通信信、、导导航航系系统统、、科科学学研研究究等等领领域域中中精精确确时时间间和和频频率率测测量量的的重重要要工工具具。
R R B B 原原子子频频标标在在G G P P S S 系系统统、、无无线线通通信信网网络络同同步步和和实实验验室室研研究究等等领领域域有有着着广广泛泛的的应应用用。
总总之之，，R R B B 原原子子频频标标是是一一种种利利用用铷铷原原子子的的能能级级跃跃迁迁来来测测量量时时间间和和频频率率的的精精密密仪仪器器，，具具有有高高度度的的稳稳定定性性和和准准确确性性，，广广泛泛应应用用于于各各个个领领域域中中对对时时间间和和频频率率精精确确测测量量的的需需求求。
铷钟检定规程
铷原子频率标准检定规程一、概述铷频标是一种被动型原子频标，是利用铷同位素Rb87原子基态超精细结构中（O－O）能级间跃迁微波谱线的中心频率6834.68…MHz，去锁定控制晶体振荡器频率，从而输出准确稳定的标准频率。
它属于频率准确度需要定期校准的二级标准频率源，广泛应用于工程、科研及计量等领域。
二、技术要求1输出频率：1MHz,5MHz,10(或0.1)MHz；2频率漂移率2.1日漂移率Dd：1×10-11~6×10-133.2月漂移率Dm：1×10-10~1×10-114时域频率稳定度δy(t)如表1取样时间tδy(t)1s5×10-11~5×10-1210s2×10-12~2×10-12100s5×10-12~5×10-131d1×10-11~1×10-12表15频域频率稳定度ψ(f)如表2傅里叶频率ψ(f)/(dBc·Hz)100-70~-90101-100~-120102-110~-125103-125~-140表26频率复现性R：(5~2)×10-117开机特性V：开机t a小时后，优于5×10-11；t a及进入稳定的工作时间t w按产品说明书规定8谐波及非谐波分量8.1谐波分量：-(20~40)dBc;8.2非谐波分量：-(50~70)dBc;9频率准确度A：2×10-10~5×10-11注：检定时以被检铷频标产品说明书为准。
三、检定条件10环境条件10.1环境温度：可在(18~15)℃范围内任选一点，在检定过程中铷频标周围的环境温度的变化不超过±1℃；10.2相对湿度：小于80%；10.3电源电压：220（1±5%）V；50（1±5%）Hz；10.4负载：在检定过程中，负载应固定不变。
铷原子频率标准tr2005c技术指标
铷原子频率标准TR2005C技术指标在现代科技发展日新月异的今天，高精度的时间频率标准已经成为各个领域不可或缺的重要工具。
铷原子频率标准TR2005C作为当前世界上最先进的原子钟之一，其技术指标和性能优势备受关注。
本文将从深度和广度两方面对铷原子频率标准TR2005C进行全面评估，并剖析其在现代科技中的重要地位。
一、铷原子频率标准TR2005C技术指标概述1.频率稳定度铷原子频率标准TR2005C的频率稳定度极高，达到了每秒10的负14次方的水平，这意味着其频率误差仅为每秒几个万亿分之一，可以满足各种高精度时间测量的需求。
2.频率准确度TR2005C的频率准确度非常高，可以稳定地输出特定的频率信号，通常误差在每秒几个十亿分之一以内。
这样的准确度使得其在卫星导航、通信网络以及科学研究领域有着广泛的应用。
3.短期稳定度TR2005C在短时间内的频率稳定度也很突出，可以在毫秒甚至微秒的时间尺度上保持高稳定的频率输出，这对于需要高速数据传输或者实时信号处理的应用至关重要。
4.长期稳定度除了短期稳定度外，TR2005C在长时间尺度上也能够保持出色的频率稳定性，这对于天文观测、卫星定位和导航系统的精准定位以及地震监测等方面具有重要意义。
二、铷原子频率标准TR2005C的应用领域1.卫星导航高精度的时间频率标准是卫星导航系统的核心，而TR2005C凭借其卓越的频率稳定度和准确度，成为了众多卫星导航系统的首选时钟设备，为全球定位系统（GPS）、北斗导航系统等提供了可靠的时间基准。
2.通信网络在高速通信网络中，精准的时间同步对于数据传输和网络安全至关重要。
TR2005C作为高稳定频率标准的代表，被广泛应用于各种通信基站的时间同步系统，保障了通信网络的高效运行。
3.科学研究在科学实验和研究中，时间频率的精准度直接影响着实验数据的准确性和科学结论的可靠性。
TR2005C在科学研究领域有着广泛的应用，为实验数据的采集和分析提供了可靠的时间基准。
铷原子钟的工作原理
铷原子钟的工作原理一、引言铷原子钟是一种高精度的时间测量设备，它基于铷原子的特性来进行精确的频率测量。
在本文中，我们将深入探讨铷原子钟的工作原理。
二、铷原子钟的基本原理铷原子钟的基本原理是利用铷原子的能级结构和自旋磁矩来实现时间测量。
铷原子具有两个稳定的能级：基态和激发态。
这两个能级之间的跃迁频率是非常稳定的，可以作为时间单位。
三、核心组成部分铷原子钟主要由以下几个核心组成部分构成：1. 蒸发器蒸发器用于将铷金属转化为铷蒸汽。
铷金属经过加热后，变成气体状态，准备用于后续的操作。
2. 紧凑石英腔紧凑石英腔是一个封闭的空间，用于容纳铷原子的蒸汽。
石英腔具有高度稳定的温度环境，可以保证铷原子的稳定性。
3. 激光系统激光系统包括激光发生器和激光调制器。
激光发生器产生出稳定的激光束，并通过激光调制器对激光进行调制，以控制铷原子的跃迁过程。
4. 探测器探测器用于检测激光束经过铷原子后的变化。
通过测量激光束的干涉信号，可以获得铷原子的跃迁频率信息。
四、工作过程铷原子钟的工作过程可以分为以下几个步骤：1. 蒸发铷原子铷金属经过加热后转化为铷蒸汽，填充到紧凑石英腔中。
2. 激光激发激光束通过激光调制器，对铷原子进行激发。
激光的频率等于铷原子的跃迁频率。
3. 跃迁检测探测器检测激光束经过铷蒸汽后的干涉信号，并将其转化为电信号。
4. 频率测量通过对探测器输出的电信号进行处理，可以得到铷原子跃迁的精确频率。
5. 输出时间信号根据铷原子的跃迁频率，输出稳定精确的时间信号。
五、优势和应用铷原子钟具有以下几个优势：•精度高：铷原子钟的频率稳定性非常高，可以达到纳秒级。
•可靠性强：铷原子钟的工作稳定性高，长时间运行不会出现明显的漂移。
•应用广泛：铷原子钟在卫星导航、无线通信、科学研究等领域有着广泛的应用。
六、总结铷原子钟是一种基于铷原子能级结构的高精度时间测量设备。
它通过蒸发铷原子、激光激发、跃迁检测等步骤来实现精确的频率测量。
铷 工业指标
铷工业指标
（原创版）
目录
1.铷概述
2.铷的工业应用
3.铷的工业指标及其意义
4.铷的工业发展前景
正文
铷（Rb），是一种碱金属元素，原子序数为 37，位于周期表第五周期第 IA 族。
它具有低密度、低熔点、高活性等特点，因此在工业领域具有广泛的应用。
铷的工业应用主要体现在以下几个方面：
首先，铷被广泛应用于铝合金、镁合金等轻质合金的生产中。
由于铷具有低熔点、高活性等特点，可以作为添加剂，提高合金的硬度、强度和抗腐蚀性能。
其次，铷在电子工业中也有广泛应用。
例如，在半导体器件生产中，铷可以用作掺杂剂，提高半导体材料的导电性能和光电转换效率。
此外，铷还应用于光电显示器、等离子体显示器等领域。
再次，铷在原子能工业中也发挥着重要作用。
由于其高活性，可以用作反应堆的控制材料。
同时，铷还可以作为中子吸收剂，提高核反应堆的安全性能。
在工业生产中，对铷的工业指标进行监测和控制至关重要。
铷的工业指标主要包括纯度、密度、熔点等。
这些指标直接影响到铷在工业生产中的应用效果和产品质量。
因此，对铷的工业指标进行严格的检测和控制，对于保证工业生产的顺利进行具有重要意义。
随着科学技术的进步和工业发展的需求，铷的工业应用前景十分广阔。
在未来的发展中，铷在合金、电子、原子能等领域的应用将得到更广泛的推广。
铷原子频率标准
铷原子频率标准
孙斌
【期刊名称】《国外电子测量技术》
【年(卷),期】1994(0)3
【摘要】这是一种新型、造价便宜的FE-5650A型铷原子频率标准。
它的价格很低,与精密石英振荡器所差无几。
这种频率标准可由工厂设置于从1Hz到20MHz 范围内的频率。
【总页数】2页(P36-37)
【关键词】铷原子;频率标准;通信;定时系统
【作者】孙斌
【作者单位】浙江大学
【正文语种】中文
【中图分类】TN91
【相关文献】
1.铷原子频率标准装置不确定度的评定 [J], 王文庆;翟德强
2.铷原子频率标准频率稳定度测量方法及不确定度评定 [J], 韩海林;孙杰
3.铷原子频率标准装置频率校准结果的不确定度评定 [J], 肖凤云;王占军
4.基于GPIB接口的铷原子频率标准频率稳定度自动测试系统 [J], 韩海林;孙杰
5.铷原子频率标准频率偏差的不确定度评定 [J], 龙波;王菊凤;黄徐瑞晗;黎洪;韩锋因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
频率标准
频率标准频率标准是指能给出较高准确度的单一频率值的正弦形振荡信号的装置，其频率值大都是1MHz，5MHz，10MHz或100MHz。
频率标准有时也简称为频标。
目前大量使用的是石英晶体频标和少量的高准确度的原子频标，详细、深入的探讨这些频标的工作原理是频标研制者的任务，对于大多数从事时频计量的人员，对其振荡生产的机制有一简单理解即可，重要的是了解影响其量值准确的一些技术特性，以及对这些特性的计量方法。
一石英晶体频标石英晶体频标就是通常所说的石英晶体振荡器，简称晶振。
但不是所有的晶振都可以称为石英频标。
不过两者之间也尚未进行严格的划分。
在计量领域，石英频标大都指；日老化率10-10量级或优于此量级的，单独制成一台仪器，在计量部门或其他系统作为标准使用的晶振。
而在其他设备，如计数器、频率合成器、通讯设备等内部配置的晶振仍然称为晶振，尽管在该仪器内的作用也是产生标准频率或标准时间。
一、石英晶体石英的化学名称为二氧化硅（SiO2），其单晶体的形状为两端呈角锥形，中间是一个六面体，具有各向异性的性质。
最有价值的是三个互相垂直的轴向特性：光特性、机械特性和电特性。
对应的轴称为光轴（Z轴）、机械轴（Y轴）和电轴（X轴）。
如图2-1所示。
研制晶振所利用的是石英晶体的X轴和Y轴间相互关连的特性，即压电特性：若在X轴方向外加一电场，则在Y轴方向会产生一定的机械位移；反之，若在Y轴方向外加一定压力（使其产生位移），则晶体本身在X轴方向会产生一定的电荷。
如果外加电场是交变的，则位移会形成机械振动，由此又会导致晶体本身产生交变的电荷——电振荡信号，机械振动与电振荡信号的频率是相同的，都等于外加交变电场的频率。
当外加电场频率等于晶体本身固有的振动频率时，产生的电振荡信号达到最大，即发生谐振。
能形成这种过程的石英晶体片，就称为石英谐振器，它是从整块单晶体上按特定方式切割得到的。
任何一块晶体片像任何一个刚体一样都有其固有的机械振动频率，取决于晶体的物理性质及几何尺寸。
铷铯及其化合物的应用
铷/铯及其化合物的应用由于铷铯具有独特的性质，使其在许多领域中有着重要的用途，不但有许多传统的应用领域，而且还出现了一些新的应用领域，特别是在一些高科技领域中，铷铯显示出了越来越重要的作用。
铷铯在电子器件、催化剂、特种玻璃、生物化学及医药等传统应用领域中，近10年来有较大的发展；而在磁流体发电、热离子转化发电、离子推进发动机、激光能转换电能装置、铯离子云通讯等新应用领域中，铷铯也显示了强劲的生命力。
4.1 铷及其化合物的应用长期以来，由于金属铷化学性质比钾还要活泼，在空气中能自燃，其生产、贮存及运输都必须严密隔绝空气保存在液体石蜡、惰性气体或真空中，因而制约了其在一般工业应用领域的开发研究和大量使用。
然而，随着人类科学技术的发展和对铷应用开发研究的不断深入，近15年来，除在一些传统的应用领域，如电子器件、催化剂及特种玻璃等，有了一定发展的同时，许多新的应用领域也不断出现，特别是在一些高科技领域，显示了广阔的应用前景。
以下综述了利用铷及其化合物的一些特性，在一些传统和高科技领域内的应用现状。
4.1.1 作为频率标准和时间标准人造地球卫星的发射系统、导航、运载火箭导航、导弹系统、无线通讯、电视转播、收发分置雷达、全球定位系统(GPS) 等空间技术的发展对所采用频率与时间基准的长、短期准确度和稳定性要求越来越高。
由于铷辐射频率具有长时间的稳定性，87Rb原子的共振频率被频率标准确定为基准频率。
用作频率标准和时间标准的铷原子频标具有低漂移、高稳定性、抗辐射、体积小、重量轻、功耗低等特点。
准确度极高的铷原子钟，在370万年中的走时误差不超过1s。
气泡铷原子频标已成为目前应用最广泛的原子频标。
其价格比铯原子频标低得多，比晶体频标的长期稳定性更好、准确度更高，可适应各种空间使用的要求。
自1985年首次应用于军用通信卫星后，世界上所发射的卫星很大部分采用铷原子频标作为星载频标。
星载铷原子频标与普通商用或军用的铷原子频标相比，在性能上有了很大提高，能更好地适应空间应用的需要。
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铷原子频率基于铷原子能级跃迁结合光抽运技术形成的铷原子振荡器。
由晶体振荡器（VCO）输出的信号经过倍频综合后得到铷原子谐振器相关的微波激励信号，谐振器将该信号相关处理（铷原子跃进判定）后产生误差信号，在经过伺服电路反馈给亚控晶体振荡器，使压控晶振频率锁定在铷谐振器的中心频率，从而实现以铷原子跃迁为参考的晶体振荡器。
铷原子钟由铷量子部分和压控晶体振荡器组成。
压控晶体振荡器的频率经过倍频和频率合成，送到量子系统与铷原子跃迁频率进行比较。
误差信号送回到压控晶体振荡器，对其频率进行调节，使其锁定在铷原子特有的能级跃迁所对应的频率上。
铷原子频标短期稳定度最高可达到10-12量级，准确度为±5×10-11，在分类上常分为：普通型、军用型、航天型等。
由于它体积小、精度高，所以应用最广。
SYN3104型铷原子频率标准
产品概述
SYN3104型铷原子频率标准是西安同步电子科技有限公司研发生产的一款高性能铷原子频率标准源，选用国外进口的高精度铷原子振荡器，提供精确的频率（量值）信号，能够为计量、通信、国防等部门提供高精度频率标准信号。
产品功能
1)提供4路标准的10MHz正弦信号；
2)提供4路1PPS脉冲信号。
产品特点
a)锁定快；
b)低相噪；
c)高可靠性；
d)可长期连续稳定工作。
典型应用
1)时频计量标准器具；
2)航空航天、飞行器跟踪与测控、通信、天文、气象；
3)同步广播、数字电视、单频网系统、同步采集系统。
技术指标
铷气泡型原子频标是使用数量最多的原子频标，随着电路技术及工艺水平的发展，其造价越来越低、体积越来越小，有望在许多场合下代替高温精度的晶体振荡器，以获得更高的精度，主要为导航定位卫星时间系统提供频率基准，广泛应用于守时、授时、导航定位、电力、铁路、测速、测距、时间同步和通信等军
用和商用领域，还可以在晶振生产中用作频率基准。