Лекции: Лекции Литвинова

Лекции в вордовском формате. Небольшая вырезка в качестве примера:

Требования, предъявляемые к рабочей среде КСЧ
В КСЧ используются вещества с узкими спектральными линия¬ми и с очень слабой зависимостью частоты квантовых переходов от внешних воздействий.
На ширину линии влияют соударения между части¬цами и частиц со стенками, электрические и магнитные поля, эф¬фект Доплера. Минимальная (естественная) ширина спектральной линии обратно пропорциональна времени жизни. Для уровней сверхтонкой структуры щелочных эле¬ментов 10-13 Гц.
Чтобы ослабить влияние соударений частиц на ширину линии, понижают давление газа и используют направленные потоки ней¬тральных атомов и молекул. Влияние соударения частиц со стен¬ками колбы может быть ослаблено введением дополнительного газа, увеличивающего время диффузии частиц к стенкам, либо при¬менением специальных покрытий на стенках.
Для КСЧ следует выбирать такие энергетические уровни веще¬ства, на которые внешние электрические и магнитные поля влияют очень слабо. В некоторых КСЧ применяются магнитные экраны.
Квантовые стандарты частоты с оптической накачкой. Рабочей средой таких стан¬дартов служат атомы щелочных металлов рубидия или цезия. Схе¬ма пассивного стандарта частоты приведена на рисунке 1,а(вверху). В ка-честве источника света используют газосветную лампу с парами рубидия (или цезия). В объемном резонаторе находится колба с парами того же металла ( рубидия или цезия). Излучение газосветной лам¬пы попадает в колбу после прохождения оптического фильтра. Ре¬зонатор возбуждается от СВЧ-генератора.
Принцип работы прибора можно пояснить с помощью диаграм¬мы уровней (рисунок 1(внизу)). На рисунке 1,а (внизу) показано распределение Больцмана для населенности трех уровней рабочего вещества в колбе, когда через нее не проходит свет (нет накачки), а в резонаторе отсутствует СВЧ-поле. Переход 3—2 соответствует оптическому диапазону, а 2—1—диапазону СВЧ. Те же уровни , и имеются и у вещества в источнике света, так как там находится тот же газ.
Поэтому излучение источника имеет часто¬ты, соответствующие указанным уровням. С помощью оптическо¬го фильтра выделяется излучение с частотой перехода 3—2.