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成果信息

芯片原子鐘產(chǎn)業(yè)化,，并實(shí)現(xiàn)芯片原子鐘的軍、民應(yīng)用,，將打破美國(guó)的技術(shù)封鎖和產(chǎn)品壟斷,，實(shí)現(xiàn)我國(guó)自主的芯片原子鐘，滿(mǎn)足北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)對(duì)高端標(biāo)準(zhǔn)頻率源的迫切需求,，占領(lǐng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng),，參加國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)打下基礎(chǔ)。我們是信息產(chǎn)業(yè)大國(guó),，研制,、生產(chǎn)出國(guó)產(chǎn)芯片原子鐘將引領(lǐng)和帶動(dòng)我國(guó)相關(guān)產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)大力發(fā)展,。中國(guó)科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所歷經(jīng)多年技術(shù)研發(fā),，先后攻克了MEMS原子其實(shí)為核心的物理系統(tǒng)、外部控制核心部件等關(guān)鍵技術(shù),，掌握了完整的核心技術(shù)并申請(qǐng)了相關(guān)專(zhuān)利,。2013年成功研制了國(guó)內(nèi)首臺(tái)芯片原子鐘，2015年研制出功耗240mW,、體積21cm3,、頻率穩(wěn)定度2×10-10τ-1/2的芯片原子鐘工程樣機(jī)，該樣機(jī)受到國(guó)內(nèi)同行專(zhuān)家現(xiàn)場(chǎng)考察后一致給予高度評(píng)價(jià),，并入選“十二五”國(guó)防成果展,，在2016年的5月初，受到習(xí)主席的參觀和表?yè)P(yáng),。)

背景介紹

芯片原子鐘是一種精密時(shí)間計(jì)量?jī)x器,，由于其體積小、重量輕,、功率消耗小、啟動(dòng)速度快等優(yōu)點(diǎn),，可廣泛應(yīng)用于定位,、導(dǎo)航、通信,、軍事等多個(gè)領(lǐng)域,。芯片原子鐘的物理系統(tǒng)微型化設(shè)計(jì)采用微機(jī)電加工(MEMS)工藝，將物理系統(tǒng)的微型原子氣室,、微光學(xué)系統(tǒng),、微型磁場(chǎng)線圈,、磁屏蔽結(jié)構(gòu)及保溫結(jié)構(gòu)作為整體進(jìn)行加工。MEMS工藝制作的微型物理系統(tǒng),，利用熱量集中的優(yōu)勢(shì)降低功耗,。此外堿金屬的化學(xué)性質(zhì)極其活潑，容易和大氣中的氧氣和水蒸汽發(fā)生反應(yīng),，這就對(duì)鍵合環(huán)境的含氧度和濕度提出了更高的要求,。 )

應(yīng)用前景

到“十三五”末，全球?qū)PT原子頻標(biāo)的需求大約是1000萬(wàn)臺(tái),，Quartzlock UK ltd市場(chǎng)預(yù)測(cè)認(rèn)為,，對(duì)于芯片原子頻標(biāo)可預(yù)測(cè)的需求量在幾千萬(wàn)到一億臺(tái)水平。僅以基站為例,，我國(guó)現(xiàn)在160萬(wàn)個(gè)基站（移動(dòng)70萬(wàn),，聯(lián)通50萬(wàn)，電信40萬(wàn)）上使用的高溫晶振均為芯片原子鐘的替代目標(biāo),，具有非?？捎^的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。)