光钟（Optical Clock）是目前人类所能实现的最精密的计时工具，其运行精度已迈入 10⁻¹⁸ 量级。在光钟的物理系统中，超冷原子被囚禁于超高真空（UHV）管内，通过极其稳定的激光进行探测。然而，这些原子对外部磁场极其敏感，地磁场（约25–65 μT）及实验室杂散磁场的微小波动，会通过二阶塞曼效应引起原子能级频移，直接劣化光钟的频率稳定度和系统不确定度。

我们的光钟真空管磁屏蔽套正是为此设计。它是一种采用高磁导率坡莫合金（MuMETAL® / 1J85） 精密成型的多层嵌套式圆筒结构。屏蔽套直接套设于光钟的超高真空（UHV）管外围，为原子钟跃迁探测区域构建一个高度稳定、均匀的近零磁环境，将外界磁场变化对冷原子的影响降至可忽略的水平。

该方案已在中国科学院国家授时中心的紧凑型锶原子光钟及可搬运铷喷泉钟等系统中得到验证，是推动光钟从实验室走向可搬运乃至空间应用的关键技术之一

• 多层嵌套，极致衰减：采用2–5层坡莫合金同心圆筒嵌套结构。外层屏蔽大幅衰减地磁场及环境杂散场，内层精细衰减残余磁场，实现对外部磁场的逐级屏蔽。

• 超高真空（UHV）兼容：屏蔽套安装在真空管外侧，不侵入真空系统，不影响管内10⁻⁹ Pa量级的超高真空环境。

• 紧凑化与轻量化：专为可搬运光钟和空间光钟等对尺寸、重量和功耗（SWaP）有严苛要求的场景优化设计。中国科学院国家授时中心的紧凑型锶原子光钟物理真空系统，整体包络尺寸仅为465 mm × 588 mm × 415 mm，总重66.6 kg。

• 经验证的鲁棒性：经过多次严苛的力学和热学环境试验后，真空系统及磁屏蔽套仍能正常工作，满足可搬运及空间应用需求。

• 定制化设计：可根据真空管的具体尺寸、形状以及所需的屏蔽层数提供定制，并兼容磁场补偿线圈的集成

光钟真空管磁屏蔽套的性能，核心体现在对原子钟稳定度的直接保障上：

• 极低的残余磁场与波动：通过多层屏蔽，可在原子自由飞行区域实现磁场波动小于1 nT，将外界磁场变化对冷原子的影响降至可忽略不计的水平。

• 卓越的长期稳定性：通过改善C场（量子化轴磁场）供电方式，结合高品质屏蔽，可实现磁场随时间波动小于0.1 nT。

• 显著提升的频率稳定度：优化的磁屏蔽与磁场系统，可实现喷泉钟长期频率稳定度达2.9×10⁻¹⁶。

• 极低温环境适配（可选） ：对于低温光钟等特殊应用，可选用低温高磁导率材料（如掺铜、钼、锰的铁镍合金），确保在低温下仍保持优异屏蔽性能