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國產(chǎn)原子氣室迎新突破 國器傳感實(shí)現(xiàn)全鏈條覆蓋

來源:精英志 | 2025/9/24

       在量子傳感器領(lǐng)域,一枚米粒大小的微型高性能堿金屬原子氣室,正悄然改變?nèi)虍a(chǎn)業(yè)格局。這個(gè)僅幾克重的裝置,背后承載的卻是中國量子行業(yè)十余年的技術(shù)突破。從最初的實(shí)驗(yàn)室構(gòu)想,到如今覆蓋醫(yī)療、能源、國防的產(chǎn)業(yè)矩陣,國器傳感用巨大的自主創(chuàng)新能力證明,量子技術(shù)不是遙不可及的星辰,而是可以觸摸的未來。

——技術(shù)突破與升級(jí) 見證中國制造成長(zhǎng)與蛻變

       堿金屬原子氣室,不僅是原子陀螺儀、原子磁強(qiáng)計(jì)、原子鐘等量子精密傳感器的核心敏感元件,更是現(xiàn)代導(dǎo)航、通信、地質(zhì)勘探乃至國防安全的重要支撐。其內(nèi)部充有特定配比的堿金屬(如銣、銫)和緩沖氣體,通過探測(cè)與原子相互作用的光信號(hào),能夠?qū)崿F(xiàn)極高精度的測(cè)量。氣室的性能直接決定著傳感器的極限精度、穩(wěn)定性和可靠性,因此被行業(yè)譽(yù)為“量子傳感器的心臟”。

       然而,原子氣室的制造涉及超高純度材料、精密加工、真空封裝等復(fù)雜工藝,長(zhǎng)期以來,歐美國家憑借先發(fā)優(yōu)勢(shì)壟斷了高性能原子氣室的供應(yīng),并對(duì)中國實(shí)施嚴(yán)格的技術(shù)封鎖。近年來,中國科研團(tuán)隊(duì)經(jīng)過堅(jiān)持不懈的攻關(guān),不僅成功突破了西方國家的技術(shù)封鎖,更在多項(xiàng)關(guān)鍵性能指標(biāo)上實(shí)現(xiàn)了全球領(lǐng)先的突破性進(jìn)展。

——打破歐美核心技術(shù)壟斷 邁入“自主可控”新時(shí)代

       在全球量子科技競(jìng)爭(zhēng)格局深刻變革的當(dāng)下,國器傳感憑借在原子傳感領(lǐng)域深厚的研發(fā)底蘊(yùn)和技術(shù)積累,構(gòu)建起一支由博士專家領(lǐng)銜的專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)。這支匯聚了國內(nèi)外頂尖人才的科研隊(duì)伍,通過持續(xù)創(chuàng)新和技術(shù)攻關(guān),成功掌握了激光泵浦、磁場(chǎng)調(diào)控、原子相干性保持、精密溫控與氣體控制四大核心技術(shù),系統(tǒng)性地攻克了堿金屬原子氣室制備過程中的一系列世界性難題。

      材料工藝方面,國器實(shí)現(xiàn)了重要的革新,采用超高純材料與特殊玻璃加工工藝,確保極低的剩磁和優(yōu)異的光學(xué)性能,創(chuàng)造了“超潔凈”相互作用環(huán)境,使得原子相干時(shí)間較傳統(tǒng)氣室大幅提升,為量子精密測(cè)量奠定了堅(jiān)實(shí)的物理基礎(chǔ)。

      工藝控制方面,國器傳感研發(fā)出具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的精準(zhǔn)配氣與封裝系統(tǒng)。這套系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)堿金屬種類、純度、緩沖氣體比例與壓力的精確控制,這一指標(biāo)不僅遠(yuǎn)超行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),更確保了產(chǎn)品在批量生產(chǎn)時(shí)的卓越可靠性。

      針對(duì)原子氣室使用壽命這一行業(yè)難題,國器傳感前瞻性地開發(fā)出具有突破意義的表面惰化處理技術(shù)。該技術(shù)通過在原子尺度構(gòu)建保護(hù)性界面,大幅延緩堿金屬與腔壁的反應(yīng)速率,在極端環(huán)境測(cè)試中,依然保持穩(wěn)定的工作性能和長(zhǎng)效的工作壽命,綜合性能遠(yuǎn)超國際競(jìng)品。

      這些創(chuàng)新并非單一工藝改進(jìn),而是通過材料科學(xué)、量子物理、精密機(jī)械的跨學(xué)科融合,重新定義了原子氣室的性能標(biāo)準(zhǔn),在高精密儀器領(lǐng)域構(gòu)建起從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的完整創(chuàng)新鏈。

——構(gòu)建多元可靠解決方案 做中國量子傳感的“國之重器”

      基于堿金屬原子氣室的核心技術(shù),國器傳感不僅從源頭上擺脫斷供風(fēng)險(xiǎn),實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的100%自主可控,還強(qiáng)化了產(chǎn)品關(guān)鍵參數(shù)一致性更高、調(diào)試難度和成本更低、性能更穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì),同時(shí)支持為客戶量身定制。目前,國器傳感的產(chǎn)品已成功應(yīng)用于多個(gè)前沿科研領(lǐng)域,為各類高精尖測(cè)量設(shè)備提供關(guān)鍵核心部件。

SERF磁強(qiáng)計(jì)

      為某研究機(jī)構(gòu)提供堿金屬氣室,助力于SERF磁強(qiáng)計(jì)的研究,加快推進(jìn)心腦磁圖儀裝置的性能提升。

激光器頻率穩(wěn)定

      為某實(shí)驗(yàn)室提供定制堿金屬氣室,實(shí)現(xiàn)激光器超24小時(shí)的頻率穩(wěn)定。

小型化原子鐘

      為某科研機(jī)構(gòu)提供堿金屬氣室,用于小型化原子鐘,實(shí)現(xiàn)秒穩(wěn)1.43x10-10/S。

高精度電場(chǎng)測(cè)量

      為某實(shí)驗(yàn)室提供氣室,實(shí)現(xiàn)基于里德堡原子的電場(chǎng)測(cè)量,加快里德堡電場(chǎng)計(jì)的研究。

      從生物醫(yī)學(xué)到光學(xué)精密測(cè)量,從時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)到高精度電場(chǎng)測(cè)量,國器傳感在多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出不可替代的價(jià)值,以實(shí)實(shí)在在的科技成果彰顯了中國企業(yè)在量子精密測(cè)量領(lǐng)域的硬核實(shí)力和技術(shù)自信。

結(jié)語:

      在量子科技上升為國家戰(zhàn)略的今天,國器傳感的原子氣室技術(shù)已形成覆蓋設(shè)計(jì)、材料、工藝的全鏈條自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。國器傳感的實(shí)踐也充分表明,中國量子精密測(cè)量技術(shù)已實(shí)現(xiàn)從"受制于人"到"自主可控"的階段式跨越,同時(shí)朝著"全球引領(lǐng)"的目標(biāo)持續(xù)前進(jìn)。未來,國器傳感更將持續(xù)突破量子極限精度,為構(gòu)建自主可控的量子傳感生態(tài)提供核心支撐。