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。