芯片级原子钟的气密性能分析

• 作者: 吴亚明 张志强 徐静 李绍良
• 来源期刊: 真空科学与技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 芯片级原子钟 多层缓冲原子腔 气密性 毛细管等效气流模型 Matlab仿真
• 年，卷（期）: 2012,（2）
• 所属期刊栏目: 真空技术与理论
• 页码范围: 132-139
• 分类号: TB753
• 字数: 5315字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1672-7126.2012.02.10

摘要

基于相干布居囚禁(CPT)原理芯片级原子钟(CSAC)原子腔体积小、采用微电子机械系统硅.玻璃键合工艺制造,其气密性是决定CSAC寿命的关键因素.本文提出了“多层缓冲原子腔”方案大幅度提高原子腔的气密性能,从而提高CPT CSAC的稳定性和寿命.建立了一个“毛细管等效气流模型”模拟多层缓冲原子腔的泄漏以分析原子腔的气密性能,应用Matlab仿真对比了单层密封、多层密封、添加保护腔等不同方式下气密性能的改善幅度.仿真结果验证了“多层缓冲原子腔”在提高CPT CSAC物理系统气密性能方面的可行性和有效性,为原子腔的设计提供指导.