天宫二号之黑科技：冷原子钟采用激光冷却技术
2016-09-18 大族集团
天宫二号于9月15日22时04分09秒发射成功
　　天宫二号空间实验室的成功发射标志我国载人航天工程进入应用发展新阶段，是我国第一个真正意义上的空间实验室，将开展：微重力基础物理、微重力流体物理、空间材料科学、空间生命科学、空间天文探测、空间环境监测、对地观测及地球科学研究应用以及应用新技术等试验。
人类计时工具的演变
空间冷原子钟
　　冷原子钟VS激光冷却技术
　　激光冷却是利用激光和原子的相互作用减速原子运动以获得超低温原子的高新技术。激光冷却有许多应用，如：原子光学、原子刻蚀、原子钟、光学晶格、光镊子、玻色-爱因斯坦凝聚、原子激光、高分辨率光谱以及光和物质的相互作用的基础研究等等。
冷原子钟的工作原理
　　天宫二号上搭载的冷原子钟是目前国际上首台在轨运行并开展科学实验的空间冷原子钟，也是目前在空间运行最高精度的原子钟—3000万年误差1秒，采用激光冷却技术，原子的温度在地面就已经降低到接近绝对零度（-273.15℃）。
时间测量装置的演变图例
　　84岁的中科院院士王育竹是空间冷原子钟实验分系统首席科学家、我国原子频标和激光冷却原子的开拓者之一，早在1979年，王育竹就公开提出了有关激光冷却气体原子的两种新设想。
空间冷原子钟的典型应用
　　冷原子钟的科学作用
　　利用空间冷原子钟突破的相关技术，可以开展诸多前所未有的研究。比如，利用冷原子技术，可以建造冷原子微波钟、冷原子干涉仪、冷原子陀螺仪等器件。在太阳系中合适的位置放置高精度原子钟，就可在太阳系中较大范围内实现准确定位。此外，高精度的时钟可以探测更精细的时空变化，为人类探测暗物质的分布、引力场的变化、探测引力波等，提供更精准的测量手段。
天宫二号空间实验示意图
　　此次，天宫二号上的“空间冷原子钟”将开展包括激光连续稳频输出、激光冷却原子、冷原子慢速抛射、冷原子与微波相互作用、冷原子钟闭环运行等首次在太空中进行的前沿科学实验，为未来进行空间科学实验和工程应用等对超高精度时间基准的重大需求奠定基础。
激光技术推动制造业智能升级
　　激光技术大有可为
　　激光技术不仅在民用领域大放异彩，而且在国防科技领域及太空技术方面也发挥越来越重要的作用，我们所熟知的激光打标、激光焊接、激光切割等技术广泛应用于制造业各行业中，激光武器、原子钟、激光雷达、激光测距等技术则逐步应用于国防、太空领域；民用激光技术的发展，有利于推动国防和太空激光技术的发展。
大族激光深圳福永全球生产基地
　　大族激光20年来，一直专注于激光技术的研发及推广，为我国激光产业的发展储备世界领先激光技术，通过向市场不断推出先进的激光打标机、激光焊接机、激光切割机、PCB激光钻孔机、新能源动力电池激光设备等200余种工业激光设备及智能装备解决方案，有力地推动了我国制造业向更高程度的智能化方向变革，也有助于推进我国国防和太空领域的关键激光技术的突破。
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