Атомно-лучевая трубка на пучке атомов водорода

 

1 (Ь) ) Доп»т»}и —;те»1 . » к:101, .6мд-е» (c, 1 ( (» 38%BhPH-i: -20; " - - 1, 2044062/25

Гоеуда}тетвенный }((}.}нтет

СССР.,ела}}(нзо.}ретен:111 н от}(рытнй

}}»»?}("Q(ô.-:1:4тс .(gal;i < < ;. -, И }ЧО (й„ : . 1 з(}о»р»1 т}B 1 (. ?,.- 1 . - Д!1 .:,0".,}3. 61 (?-111»б<}?- т(еа ::-": 30.12.71. Бюлльте}нь Ё» 1с

» @та QB J(cl-" -1 (К - :: " О }"

1; »» ",A.ß QQQ(b1

ИЗОбР81 Юйй А

А. И» Лив}ЯИ}(, И,: } .!"1P TTåð и ? . F . Нотки:-:. (71) 3аявнтель Ленин. радский злект..отехнический инстит,-т свя:-, им. проф.М.А.Бонч-Бруевича (с,;; А" (31",!!1 — Л?л1 Г БА<(тРУБ1(А Ht ГУ((к Е

А","! „ 1(. 3 qcJI1Q> gp @

О Tbi ча стоты

ЧЕСТBP. ПЕОВИЧНОГО ЗТа»".ОНс. Ча СТ так и для длительного хранения в системах службы времени,. нав аСТ РОЯ<..RТИ КИ И !1JIЯ Г. РО "PДЕНКЯ точ Hb}}c (p}»} зи -1: с}(; 1х ис I! iBдОва}}ий р ний, Известны раз». }Ные типы ква т?с..с с .О»

И ?(ЭМ"-Иэобре..ени=- относится к к;:»н го-.- --;

ЭЛЕКТРОНИКЕ» .

ТОТЫ И МОжЕ" ViCIIO lb3OBатЬСЯ КЗК В Кс--CTB HÄBPтОВ Ч": ("

НО луче. »ЗЯ трубка ?lа .1 : 1ке атомов

Цезия» сбт(ада " »Щ е высокими э наченкЯ};1» стабилькос и и ":, -иост,-: г(-. <-р.}руе}";,-;.

ЧаСтО.- 1 1, Из}1е -„н }-!BH(»IIHH(Ha J}b}=B =. (Зможност-„..

ПО" »HÅНИЯ бОЛЕЕ ВЬ}CO;<Сй =- =- И-}:.}«: г}=.

ЧЯ СТО ТЫ (ПОМОЕ,Ь}C атс}»1}i!J" Ëó Ч с B Cй ТО»„б ки на пучке атомс з во< с}рс,(1 ..Одер;1(аз<}

11}ей расположенные по ходу пучка . ;OTî .— ник атомов :-одсрода,. cpp -.p.» LJHé нит, высскоч-(стотнь»й езонатор» анс;— ли э?}рую}ции магнит },детектор атомного пучка (2) .

»

Сдна.<О в известном устройстве дс:вольно низкое .:-.GL(lpHHå сигнал/

/}}}ум на Выхо iP 1:pеборз< вследствие высокого фона i .ñлекулярногQ водорода. ;О »

}1ель 1 зобретен?с я - е . - *-Ie

От н01 ipHH H сигнал; ;;;, 01».Вся(.}е стаб:"".льно:ти .аcTQ I= ;» -!Bê.;с снс:жс-ние габаритов . с . - . 1 1 "»}(1 }ос-TИ.

ЭТО Г(О О "; Гд:=т С}* " .:OL} }З ПЕ Ое О ки „установ.}. = .,к;. -, -.;(а з магнитом на пу-:. -,.

11 готовленна}1: ...i". i сг(":,—

BOB ИЛ» .СМПО.-: I: „Г .Е» (.=-— ми» отде::}.-; т об::ем дс .-.... P Tтo:1с: ОМ}}.. .:, ". =.: .."P»<(КИ..- -.; же ?}эображс} . -:.:-(м: предЛ ;аЕМс " ат .»1}. Г -»}у - Е» С,,-. . бх.. Нс} и » ч е с е т c Mo B B -:. (»на сс . - рж?,т:. Сто - " . "ОмнО1 о воде(рова л}обо: О г. ;-а OCJ:ек . и;» (в.,» и

3 с вако тит :. .-:*ъм о з =м ." .(С<ли б }B него, анали=-H-, .(11-:й (-.а ".-. -. с реГОРОДКУ Б i.::<- 1; i,, B IOÌ}=O;O пучка.

ПучОК атО} }ОЬ lcl J2CP ИЗ 1 CТО - 1}И К,:

1 ПОПадаЕт В ПОГЕ, Е -.. <В. }Я МсЗ" 1К- а о -у}}1ествля}ощегс с".—.. .е <»:, "абочих часип . А о}лы водорода;а -: Я„*, :.P . Я возбужденном состояни 1 — 1, ?л—

577861

Формула изобретения этим магнитом на входное отверстие накопительного объема 4.

Резонатор 3 настроен на частоту сверхтонкого перехода атомов водорода / F — 1, т - О/ — / Р— О, rn- О/, приблизительно равную 1420, 405 МГ. 5

В объеме 4 атомы водорода взаимодействуют с электромагнитным полем резонатора на частоте перехода, которое возбуждается в нем внешним источником. Для предотвращения рекомбинации атомов на стенках накопительного объема последние покрываются антирекомбинационным покрытием (например, пленкой фторопласта Ф-4) .

Прямое прохождение атомов с входа накопительного объема на выход предот-15 вращается либо смещением входного и выходного отверстий относительно оси резонатора, либо (как указано на чертеже) с помощью фторопластовой пробки, перекрывающей путь пучку ато- 20 мон. Параметры входного и выходного отнерстий накопительного объема выбираются таким образом, чтобы основная часть попавшего в объем 4 атомного пучка покидала бы его через выходное 2 отверстие. Выходящий иэ накопительного объема пучок атомов нодорода попадает в поле действия анализирующего магнита 5, который фокусирует рабочие атомы состояния (à — 1, e — О) 30 на полупроницаемую перегородку 6, пропускающую атомы водорода с большей вероятностью, чем любые другие атомы или молекулы, включая молекулярный водород. Укаэанная перегородка изго- 35 тавливается из палладия, его сплавов или композиций с другими металлами .

Перегородка может быть выполнена, например, в виде мембраны, установленной на пути пучка и отделяющей вакуумный объем детектора атомов водорода от всей пучковой части трубки.

Атомы водорода, достигшие перегородки, абсорбируются ею, диффундируют вглубь и, десорбируясь в выходной стороне в виде молекулы, попадают в объем детектора 7. Детектирование прохождения пучком перегородки осущестнляется любым способом, например, по изменению давления в объеме детектора 7.

Поставленные опыты по прохождению слабых пучков атомов водорода

10 атом/с на сущестненно превос о ходящем фоне рассеянных частиц других газов, в основном мюлекул водорода, показали высокую эффективность предлагаемого прибора. Эксперименты проводились, в частности, с полупроницаемыми перегородками, выполненными на основе палладия и его сплавов.

Однако можно использовать перегородки и из других вакуумных металлов

I обладающих свойством полупроницаемости в отношении атомов водорода и всех других газов, включая молекулярный водород.

Атомно-лучевая трубка на пучке атомов водорода, содержащая расположенные по ходу пучка источник атомов водорода, сортирующий магнит, высокочастотный резонатор, анализирующий магнит и детектор атомного пучка, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью увеличения отношения сигнал/шум, повышения стабильности частоты, снижения габаритов и потребляемой мощности за анализирующим магнитом на пути пучка помещена перегородка из палладия, его сплаврв или.композиций с другими металлами, отделяющая объем детектора атомного .пучка от всей остальной части атомно-лучевой трубки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Григорьянц В.В. и др. Квантовые стандарты частоты. M., 1968.

2. Н.HeIIwig, MetroIogia, voI

6, М 4, р.118, 1970. цНИИПИ Заказ 8283/50

Тираж 923 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4