Источник атомарного водорода квантового водородного генератора

В.П. Сысоев, В.И. Васильев, С.Н. Овчинников, А.С. Синяков

ФГУП «ВНИИФТРИ», Менделеево, Московская обл., Россия
sysoev@vniiftri.ru,
vasilyev-vi@vniiftri.ru

«Альманах современной метрологии» № 2 (34) 2023, стр. 183–198

УДК 621.373.82, 621.317.76

Аннотация. Источник атомарного водорода является одним из критически важных элементов квантового водородного генератора перевозимых квантовых часов водородных. В настоящей статье проведён анализ факторов, влияющих на надёжность и ресурс работы данного узла. Проведено теоретическое исследование факторов, влияющих на возбуждение ВЧ-разряда в молекулярном водороде, представлены экспериментальные результаты изу­чения деградации кварцевой разрядной колбы, рассмотрены варианты схемотехнических и конструктивных решений для создания компактного и надёжного генератора высокой час­тоты и в целом источника атомарного водорода. Отмечено, что теоретический анализ и учёт опыта эксплуатации квантового водородного генератора позволили создать источник атомарного водорода с увеличенным ресурсом работы.

Ключевые слова: квантовый водородный генератор, перевозимые квантовые часы водо­род­ные, источ­ник атомарного водорода, высокочастотный разряд в плазме.

1. Гайгеров Б.А., Сысоев В.П., Самохвалов Ю.С. Активный транспортируемый водородный стандарт частоты с цифровой системой АНР // Труды ВНИИФТРИ. — 2005. — Вып. 50 (142). — С. 57–70.

2. Сысоев В.П., Самохвалов Ю.С., Овчинников С.Н., Нестеров Н.И.,
Грачев Н.М., Алексеев М.И., Нагирный В.П., Шаталов А.А. Разработка перевозимых квантовых часов водородных нового поколения // Альманах современной метрологии. — 2020. — № 1 (21). — С. 116–125.

3. Кумар В., Кришнакумар Е. Измерение концентрации и исследование рекомбинации атомарного водорода методом Вреде – Хартека // Приборы для научных исследований. — 1979. — Т. 50. — № 6. — С. 107–109.

4. Богдан Д.А., Демидов Н.А., Лавров А.И., Логачев В.А. Выбор оптимальных параметров конструкции и условий работы источника атомарного водорода на высокочастотном разряде // Вопросы радиоэлектроники, сер. РИТ. — 1974. — Вып. 1. — С. 17–22.

5. Gheorghiu O., Mandache C. L’influence des caractéristiques de la décharge HF sur l’intensité de l’oscillation du maser à hydrogene // C.R. Acad. Sc. — Paris, 1982. — Ser. II. — V. 295. — No. 2. — P. 132–138.

6. Heruqvist K.G. The hydrogen dissociator // IEEE Transactions on Plasma Science. — 1978. — V. PS-6. — No. 3. — P. 238–243.

7. Лисовский В.А. Критерий пробоя газа в СВЧ-поле // Журнал технической физики. — 1999. — Т. 69. — Вып. 11. — С. 25–29.

8. Райзер Ю.П. Физика газового разряда. — М.: Наука. — 1992. — 536 c.

9. Schreven E., Belloni M. Hydrogen plasma simulation for atomic clock lifetime assessment // 30 European Frequency Time Forum. — United Kingdom, York. — 2016. — P. 304–307.

10. Васильев В.И. Моделирование надёжности источника атомарного водорода в составе водородного стандарта частоты // Доклады Международной научно-технической конференции «Информационные системы и технологии ИСТ-2009». — Нижний Новгород: НГТУ, 2009. — С. 67–69.

11. Goldstein J.I. et al. Scanning electron microscopy and x-ray microanalysis. — Springer, 2003.

12. Радиопередающие устройства / Под ред. М.В. Благовещенского, Г.М. Уткина. — М.: Радио и связь, 1982. — 406 c. 

Статья поступила в редакцию: 13.10.2022 г.
Статья прошла рецензирование: 10.05.2023 г.
Статья принята в работу: 11.05.2023 г.

Статья в полном объеме в Научной электронной библиотеке eLIBRARY.
Оформить подписку и купить печатные номера журнала у издателя.