14次“从0到1”的突破
1967年,第十三届国际计量大会决定把时间单位定义从天文时转变到原子时,对于时间系统有基础性作用的高性能原子钟,更成为各国争夺的战略资源。尽管中国拥有研制原子钟的能力,但对于高性能的铯原子钟却长期未能获得技术突破。
2005年,现任国家授时中心主任的张首刚受命前往国家授时中心,在相关研究“零基础”的情况下开启了中国高性能原子钟的研究。
“我们团队克服了材料和工艺等技术困难,经过15年的努力,在2020年陆续成功研制了两台具有自主知识产权的铯原子喷泉基准钟,使北京时间有了自主的校准能力。”张首刚说。
此外,张首刚团队还研发出了打破国外垄断的新型小铯钟,目前年产量120台左右,扭转了守时钟依赖进口的局面。
“高性能国产铯原子喷泉钟和光抽运小铯钟的成功研发,解决了我们守时的核心问题,实现了自主可控。”张首刚说。
得益于自主研发的高性能原子钟,以及长期的技术积累,我国标准时间准确度和稳定度不断攀升。目前与国际标准时间偏差小于5纳秒的5个国家中就有中国,且远优于100纳秒的国际要求。
北京时间采用的是“协调世界时”,即原子时和基于地球自转的世界时“协调”的结果。20世纪九十年代,考虑到国际合作等原因,和大多数国家一样,我国中止了世界时的测量。近年来,围绕新的应用需求,国家授时中心建立了基于数字天顶筒和甚长基线干涉技术等多手段融合的世界时测量系统,实现了世界时亚毫秒级自主测量。
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