芯片原子钟是
高精度时频领域的核心器件
曾长期依赖国外进口
天津华信泰科技有限公司
历经13年潜心攻关
成功研制出高精度、低功耗
实用化、可量产的
芯片级原子钟
芯片原子钟融合了微系统与量子物理
横跨多个学科
研发难度极大
团队联合攻关
自主研发微流控温控芯片
将温控精度从0.1℃
提升至0.001℃量级
终于让隐藏在噪声中的
光学信号“冒”了出来
温度问题解决了
信号却时有时无
极不稳定
科研团队于是将突破口
转向原子气室这一“心脏”部件
历经4年、数百次试验
稳定信号终于出现在屏幕上
原子钟“活”了
在工程化阶段
解决真空封装问题是关键
芯片原子钟的所有物理器件
都要集成并真空密封在
1立方厘米的陶瓷腔体内
漏率必须优于
10-9帕斯卡·立方米/秒
最初
团队使用现成的焊接炉整体加热焊接
但真空度始终不达标
团队果断放弃现成设备
与厂家联合定制开发
带运动机构的真空焊接炉
攻克多项难关
历时4年终获成功
接下来需用批量替代手工生产
而国内无任何量产线参考经验
团队与中国科学院物理研究所
协同攻关
反复试验与迭代
最终将产线良品率
提升至98%以上
2023年
国内首条也是唯一一条
年产3万台芯片原子钟量产线
在天津滨海高新区投产
使中国成为全球第二个
掌握该技术的国家
如今
这一高精度计时装备
正成为导航、航天、通信、电力
等战略领域的“心脏”
近日
团队还成功自主研发出
可量产化的全球最小体积
芯片原子钟
其体积为8立方厘米
功耗仅0.15瓦
能在无卫星信号时自主守时
万年误差不到1秒
已成功交付奔赴深海
为海底石油勘探等领域
提供精准的“时间心跳”
航天、通信等战略领域有了中国“心脏”
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来源：科技日报
采写：科技日报记者 陈曦
供图：天津滨海高新区
海报：杨凯
编辑：王璠
审核：岳靓
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