[论文解读] Length traceability chain based on chromium atom transition frequency

Xiao Deng, Zichao Lin+11 more|arXiv (Cornell University)|Feb 23, 2023

Advanced Measurement and Metrology Techniques被引用 7

一句话总结

提出一种长度可追溯性链，通过铬原子跃迁频率，将基本常数的精度与光栅干涉法在现场自校准结合起来以实现长度可追溯性。

ABSTRACT

Precise positioning measurement plays an important role in in today advanced manufacturing industry, and length traceability chain has been optimizing and enriching to fulfill the developing and various precise positioning requirement. In this paper, we propose a new length traceability chain based on chromium atom transition frequency, which is a combining utilization of fundamental physical constant accuracy and grating interferometer environmental robustness. The selftraceable grating pitch standard, the selftraceable angle standard and the selftraceable grating interferometer are promising to improve the measurement accuracy, consistency and selfcalibration ability in situ for precise positioning.

研究动机与目标

• 在现代制造业中说明精准定位的需求及长度可追溯性的作用。
• 介绍基于铬原子跃迁频率的长度可追溯性链。
• 利用可自我追溯的标准（光栅栅距、角度和干涉仪）提高精度、一致性和现场自校准能力。

提出的方法

• 提出以铬原子跃迁频率作为基础参考的长度可追溯性链。
• 耦合自我追溯的标准：光栅栅距标准、角度标准和光栅干涉仪。
• 讨论这些标准如何在定位系统中提升环境鲁棒性与测量精度。

实验结果

研究问题

• RQ1 铬原子跃迁频率能否为高精度定位中的长度可追溯性提供可靠的基础参考？
• RQ2 将自我追溯的光栅栅距和角度标准与自我追溯的光栅干涉仪结合，如何在现场实现标定和测量精度的提升？

主要发现

• 所提出的链旨在提升在精确定位中的测量精度、一致性和自校准能力。
• 该方法将基本物理常数的精度与基于光栅的方法在环境鲁棒性方面的优点相结合。