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國產(chǎn)原子氣室迎新突破 國器傳感實現(xiàn)全鏈條覆蓋

來源:精英志 | 2025/9/24

       在量子傳感器領域,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)十余年的技術突破。從最初的實驗室構想,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,量子技術不是遙不可及的星辰,而是可以觸摸的未來。

——技術突破與升級 見證中國制造成長與蛻變

       堿金屬原子氣室,不僅是原子陀螺儀、原子磁強計、原子鐘等量子精密傳感器的核心敏感元件,更是現(xiàn)代導航、通信、地質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,通過探測與原子相互作用的光信號,能夠實現(xiàn)極高精度的測量。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、真空封裝等復雜工藝,長期以來,歐美國家憑借先發(fā)優(yōu)勢壟斷了高性能原子氣室的供應,并對中國實施嚴格的技術封鎖。近年來,中國科研團隊經(jīng)過堅持不懈的攻關,不僅成功突破了西方國家的技術封鎖,更在多項關鍵性能指標上實現(xiàn)了全球領先的突破性進展。

——打破歐美核心技術壟斷 邁入“自主可控”新時代

       在全球量子科技競爭格局深刻變革的當下,國器傳感憑借在原子傳感領域深厚的研發(fā)底蘊和技術積累,構建起一支由博士專家領銜的專業(yè)研發(fā)團隊。這支匯聚了國內(nèi)外頂尖人才的科研隊伍,通過持續(xù)創(chuàng)新和技術攻關,成功掌握了激光泵浦、磁場調(diào)控、原子相干性保持、精密溫控與氣體控制四大核心技術,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)異的光學性能,創(chuàng)造了“超潔凈”相互作用環(huán)境,使得原子相干時間較傳統(tǒng)氣室大幅提升,為量子精密測量奠定了堅實的物理基礎。

      工藝控制方面,國器傳感研發(fā)出具有完全自主知識產(chǎn)權的精準配氣與封裝系統(tǒng)。這套系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對堿金屬種類、純度、緩沖氣體比例與壓力的精確控制,這一指標不僅遠超行業(yè)標準,更確保了產(chǎn)品在批量生產(chǎn)時的卓越可靠性。

      針對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。該技術通過在原子尺度構建保護性界面,大幅延緩堿金屬與腔壁的反應速率,在極端環(huán)境測試中,依然保持穩(wěn)定的工作性能和長效的工作壽命,綜合性能遠超國際競品。

      這些創(chuàng)新并非單一工藝改進,而是通過材料科學、量子物理、精密機械的跨學科融合,重新定義了原子氣室的性能標準,在高精密儀器領域構建起從基礎研究到產(chǎn)業(yè)轉化的完整創(chuàng)新鏈。

——構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,國器傳感不僅從源頭上擺脫斷供風險,實現(xiàn)供應鏈的100%自主可控,還強化了產(chǎn)品關鍵參數(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,同時支持為客戶量身定制。目前,國器傳感的產(chǎn)品已成功應用于多個前沿科研領域,為各類高精尖測量設備提供關鍵核心部件。

SERF磁強計

      為某研究機構提供堿金屬氣室,助力于SERF磁強計的研究,加快推進心腦磁圖儀裝置的性能提升。

激光器頻率穩(wěn)定

      為某實驗室提供定制堿金屬氣室,實現(xiàn)激光器超24小時的頻率穩(wěn)定。

小型化原子鐘

      為某科研機構提供堿金屬氣室,用于小型化原子鐘,實現(xiàn)秒穩(wěn)1.43x10-10/S。

高精度電場測量

      為某實驗室提供氣室,實現(xiàn)基于里德堡原子的電場測量,加快里德堡電場計的研究。

      從生物醫(yī)學到光學精密測量,從時間頻率標準到高精度電場測量,國器傳感在多個領域展現(xiàn)出不可替代的價值,以實實在在的科技成果彰顯了中國企業(yè)在量子精密測量領域的硬核實力和技術自信。

結語:

      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已形成覆蓋設計、材料、工藝的全鏈條自主知識產(chǎn)權。國器傳感的實踐也充分表明,中國量子精密測量技術已實現(xiàn)從"受制于人"到"自主可控"的階段式跨越,同時朝著"全球引領"的目標持續(xù)前進。未來,國器傳感更將持續(xù)突破量子極限精度,為構建自主可控的量子傳感生態(tài)提供核心支撐。