我国自主研制的NIM5铯原子钟1500万年不差一秒

日前，由中国计量科学研究院(NIM)自主研制的“NIM5可搬运激光冷却—铯原子喷泉时间频率基准”通过了国家质检总局组织的专家鉴定。经鉴定，NIM5铯原子喷泉钟的频率不确定度达到2×10-15，相当于1500万年不差一秒，并在国际上首次实验实现喷泉钟直接驾驭氢钟产生地方原子时。

NIM5铯原子喷泉钟是中国计量院自主研制的国家时间频率基准，采用国际最新一代铯钟原理，独立研制设计了喷泉钟物理真空系统、激光光学系统和电子学系统，实现了多方面创新，可达到年运行超过300天，连续30天准连续运行率大于99%，频率不确定度达到2×10-15，把我国时间频率基准的准确度提高到1500万年不差一秒。

目前，NIM5已获得了重要应用。在国际上首次实验实现喷泉钟直接驾驭氢钟，产生中国计量院（NIM）原子时，既可以参与国际时间合作，在非常时期又可以独立运行。喷泉钟驾驭氢钟产生NIM原子时，充分发挥了喷泉钟准确度高和氢钟可靠性高、稳定度好的优点，科学先进，资源利用合理。中国计量院研制的铯喷泉钟也将为中国北斗卫星的地面时间系统提供计量支持和服务。

NIM5激光冷却－铯原子喷泉时间频率基准装置的成功研制，标志着我国时间频率基准的研究跨上了一个新的台阶，进入国际先进行列。

据介绍，时间单位秒(s)是国际计量单位制(SI)的7个基本物理量中准确度最高、最重要的一个。1967年国际计量大会通过决议，将秒的定义从天文秒改为基于铯原子跃迁的原子秒。从此，实验室型铯原子钟复现秒定义，成为时间频率计量的基准装置。时间频率在国民经济、大众生活、国防建设和基础科学研究中起着重要的作用，发达国家都非常重视研究开发相关技术，以求保持领先地位。因此，建设中国独立自主的时间频率基准具有重要的社会和经济效益。