Miksi tarkin atomiikello on? Atomic Clock: Laite satelliitti- ja navigointijärjestelmien mittaamiseksi.
Viimeisten vuosien 2012 aikana neljäkymmentäviisi vuotta on kääntynyt hetkestä, jolloin ihmiskunta päätti käyttää atomi-ajoitusta ajan suurimmasta ajan mittauksesta. Vuonna 1967 kansainvälisessä aikakaudella päättyi astronomical-asteikolla - taajuuden cesium-standardi tuli korvaamaan ne. Se oli hänellä suosittu nimi nyt - Atomic Clock. Tarkka aika, jonka avulla ne mahdollistavat, on merkityksetön virhe sekunnissa kolmen miljoonan vuoden ajan, jonka avulla he voivat käyttää niitä aikaisen standardin roolissa maailmassa.
Vähän historiaa
Erittäin ajatus käyttää atomien värähtelyä ultra-ulotteisen mittauksen aikana ilmaistiin ensimmäisen kerran Brittiläisen fyysisen William Thomsonin vuonna 1879. Resonaattoritomien säteilijöiden roolissa tämä tiedemies tarjosi vedyn soveltamisen. Ensimmäiset pyrkimykset toteuttaa ajatus käytännössä vain 40-luvulla. kahdeskymmenes vuosisata. Ja maailman ensimmäinen työskentelevä atomikello ilmestyi vuonna 1955 Yhdistyneessä kuningaskunnassa. British Fysicist Experimenter oli heidän luoja, Dr. Louis Essen. Nämä kellot työskentelivät Cesium-133-atomien värähtelyjen perusteella ja kiitoksista, tiedemiehet pystyivät lopulta mitamaan aikaa paljon paremmalla tarkkuudella kuin aiemmin. Ensimmäinen Essenin laite sallii enintään sekunnin virheen joka sata vuotta, mutta myöhemmin kasvoi monta kertaa ja virhe sekunnissa voi vaihdella vain 2-3 sadan miljoonan vuoden aikana.
Atomic Clock: Toimintaperiaate
Miten tämä puhdas "laite" toimii? Resonanssitaajuuden generaattorina atomikelloja käytetään molekyylejä tai atomeja kvanttitasolla. Asettaa järjestelmän "atomien ytimen elektronien" yhteyden useilla erillisillä energiatasoilla. Jos tässä järjestelmässä on tiukasti määritelty taajuus, niin järjestelmän siirtyminen alhaisesta tasosta korkealle. Käänteinen prosessi on mahdollista myös: atomin siirtyminen korkeammalla tasolla alhaiselle, ja siihen liittyy energiapäästö. Näitä ilmiöitä voidaan seurata ja korjata kaikki energiaradalla, mikä luo jotain värähtelevää piiriä (sitä kutsutaan myös atomien oskillaattori). Sen resonanssitaajuus vastaa atomien siirtymän naapurimaiden eroa, joka on jaettu lankkuon vakioksi.
Tällaisella värähtelypiirillä on kiistattomia etuja verrattuna sen mekaanisiin ja tähtitieteellisiin edeltäjiin. Yhdelle tällaiselle atomillaattorille minkä tahansa aineen atomien resonanssitaajuus on sama, jota ei voida sanoa heilurista ja pietsosjatalista. Lisäksi atomeja eivät muutu niiden ominaisuuksiensa aikana ja älä käytä. Siksi atomitunnit ovat erittäin tarkka ja melkein ikuinen kronometri.
Nykyinen aika ja moderni teknologia
Televiestintäverkot, satelliittiviestintä, GPS, NTP-palvelimet, sähköiset liiketoimet pörssissä, Internet-huutokaupat, lippujen liput Internetin kautta - Kaikki nämä ja monet muut ilmiöt ovat jo pitkään tullut vakaasti elämään. Mutta jos ihmiskunta ei olisi keksinyt atomi tuntia, se ei olisi yksinkertaista. Tarkka aika, synkronointi, jonka avulla voit minimoida virheet, viivästykset ja myöhästyminen, mahdollistaa henkilön mahdollisimman paljon käyttää tätä korvaamatonta korvaamatonta resurssia, joka ei ole koskaan liikaa.
Atomitunnit
Jos arvioit kvartsikellon tarkkuutta lyhyen aikavälin vakauden näkökulmasta, on sanottava, että tämä tarkkuus on huomattavasti suurempi kuin heilurin tunnit, jotka kuitenkin havaitsivat suuremman vakauden. Kvartsina tunnissa kierroksen epäsäännöllisyys johtuu kvartsin sisäisen rakenteen muutoksista ja sähköisten järjestelmien epävakaudesta.
Taajuuden vakauden tärkein lähde on kvartsikiteiden ikääntyminen, synkronointi oskillaattorin taajuuden. Totta, mittaukset osoittivat, että kristallin ikääntyminen, johon liittyy taajuuden kasvu, virtaa ilman suurempia värähtelyjä ja teräviä muutoksia. Huolimatta. Tämä ikääntyminen rikkoo kvartsikourujen asianmukaista toimintaa ja määrää tarvetta säännölliseen ohjaukseen toiseen laitteeseen, jolla on stabiili, muuttumaton taajuusvaste.
Mikroaaltopektroskopian nopea kehitys toisen maailmansodan jälkeen avasi uusia ominaisuuksia tarkan ajan mittauksen alalla taajuuksien avulla, jotka vastaavat sopivia spektriviivoja. Nämä taajuudet, joita voitaisiin pitää taajuuksien viittauksina, johti idean käyttämään kvanttigeneraattoria viiteajankohtana.
Tämä ratkaisu oli historiallinen kierros kronometrian historiassa, koska se merkitsi korvaavaa aikaisemmin aktiivisen astronomisen yksikköä uuden kvanttiyksikön ajan. Tämä uusi aikayksikkö otettiin käyttöön täsmällisesti tiettyjen siirtymien säteilyä tiettyjen erityisesti valittujen aineiden molekyylien energiatasojen välillä. Tämän ongelman intensiivisten tutkimusten jälkeen ensimmäisessä sodanjälkevuosina oli mahdollista rakentaa laite, joka toimii mikroaaltoenergian kontrolloidun imeytymisen periaatteessa nestemäisessä ammoniakilla hyvin alhaisilla paineilla. Ensimmäiset kokeet, joilla on absorptioelementti, ei kuitenkaan antanut odotettuja tuloksia, koska molekyylien keskinäisten törmäysten aiheuttama absorptiolinjan laajentaminen vaikeutti itsessään kvanttisiirron taajuutta. Vain USSR A.M: n vapaiden lentävät ammoniakin molekyylien kapean säteen avulla Prokhorov ja n.g. Basov ja Yhdysvalloissa Columbian yliopiston taudissa onnistuivat merkittävästi vähentämään molekyylien keskinäisten törmäysten todennäköisyyttä ja poistavat lähes spektriviivan laajenemisen. Näissä olosuhteissa ammoniakki molekyylit voisivat jo pelata atomigeneraattorin roolia. Molekyylien kapea nippu, työnnetään suuttimen läpi tyhjiötilaan, kulkee epätasaisen sähköstaattisen kentän läpi, jossa molekyylit erotetaan. Molekyylit suuremmassa kvanttitilassa lähetettiin konfiguroituun resonaattoriin, jossa ne lähettävät sähkömagneettista energiaa vakionafioineen 23 870,128,825 Hz: n kanssa. Tätä taajuutta verrataan sitten atomi-kellojärjestelmään sisältyvän kvartsi-oskillaattorin taajuuteen. Tässä periaatteessa ensimmäinen kvanttigeneraattori rakennettiin - ammoniakin masteri (mikroaaltoammari vahvistamalla säteilyn emissio).
N. Basov, A.M. Prokhorov ja kaupungit saivat vuonna 1964 näille teoksille Fysiikan Nobel-palkinnon.
Sveitsin, Japanin, Saksan, Ison-Britannian, Ranskan ja ei vähäisimpänä Czechoslovakian tutkijat tutkivat myös ammoniakki mestareiden taajuuden vakautta. Vuosina 1968-1979. Radiotekniikan ja elektroniikan instituutissa Tšekkoslovakian tiedeakatemia rakensi ja laittaa useiden ammoniakin mastersin kokeiluversioon, joka suoritti taajuusstandardin roolin tarkalleen ajankohtana tšekkoslovak-tuotannon atomilloissa. Ne saavuttivat noin 10-10: n taajuuden vakauden, mikä vastaa aivohalvauksen päivittäistä muutosta 20 miljoonalla osalla sekunnissa.
Tällä hetkellä atomitaajuus- ja aikatasoja käytetään pääasiassa kahteen päätavoitteeseen - mittaamaan aikaa ja kalibrointia ja seurata päätaajuusstandardeja. Molemmissa tapauksissa ne vertaavat kvartsikellon generaattorin taajuutta atomien standardin taajuudella.
Ajan mittaamisen aikana atomien standardin taajuutta ja kiteisen kellon taajuutta verrataan säännöllisesti ja tunnistetut poikkeamat määrittävät lineaarisen interpoloinnin ja keskimääräisen ajan korjauksen. Täydellinen aika saadaan sitten kvartsikellon lukemat ja keskimääräinen aikakorjaus. Tällöin interpoloinnin seurauksena syntynyt virhe määräytyy kvartsikellojen kristallin ikääntymisen mukaan.
Poikkeukselliset tulokset, jotka ovat saavuttaneet atomi-standardit, virhe, joka vastaa vain 1 S: n tuhannen vuoden ajan, oli syynä, että Pariisissa lokakuussa 1967 pidetyssä Pariisissa pidetyssä kolmastoista yleisen konferenssissa, uusi määritelmä Ajan yksikkö annettiin - Atomic sekunti, joka määriteltiin nyt 9 192 631,770 Cesium-133-atomin säteilyä.
Kuten edellä mainittiin, kun kvartsikide on ikääntyessä, kvartsi-oskillaattorin värähtelyjen tiheys kasvaa vähitellen ja kvartsin ja atomien oskillaattorin taajuudet lisääntyvät jatkuvasti. Jos kristallin ikääntyvä käyrä on oikea, niin riittää säätämään kvartsi värähtelyjä vain määräajoin ainakin väliajoin muutamassa päivässä. Näin ollen atomi-oskillaattoria ei saa jatkuvasti liittää kvartsikelloihin, mikä on erittäin kannattavaa, koska häiritsevien vaikutusten tunkeutuminen mittausjärjestelmässä on rajallinen.
Sveitsin atomiccillo, jossa kaksi ammoniummolekyyliväeskillaattoria, osoitettiin Brysselissä vuonna 1958, saavutti tarkkuuden sadasta sekunnista päivässä, mikä ylittää tarkan heilurin tunnin tarkkuuden noin tuhat kertaa. Tämän tarkkuuden avulla voit tutkia maapallon akselin pyörimisnopeuden jaksollisen epävakauden. Kuvion 2 aikataulu. 39, joka on kuin kronometristen laitteiden historiallinen kehitys ja ajan mittausmenetelmien parantaminen, osoittaa, kuinka lähes ihmeellinen tapa kasvoi muutamassa vuosisatoina mittausajan tarkkuutta. Vain viimeisten 300 vuoden aikana tämä tarkkuus on kasvanut yli 100 000 kertaa.
Kuva. 39. Kronometristen laitteiden tarkkuus 1930-1950
CEMIST Robert Wilhelm Bunsen (1811-1899) löydettiin ensimmäisen kerran Cesium, jonka atomeja, joilla on kunnolla valitut olosuhteet, voivat imeä sähkömagneettista säteilyä taajuudella noin 9192 MHz: n taajuudella. Tämä ominaisuus käytti Sherwoodia ja Mc Kraken luoda ensimmäinen cesium-palkki resonaattori. Cesium-resonaattorin käytännön käyttö taajuuksien ja ajan mittaamiseksi lähetti ponnistelujaan pian tämän L. Essenin, joka työskenteli Englannin kansallisessa fyysisessä laboratoriossa. Yhteistyössä tähtitieteellisen ryhmän kanssa "United Stats Nevel Observatory" hän jo vuonna 1955-1958. Määrittää 9,192,631,770 Hz: n cesium-kvanttisiirron taajuus ja joka liittyy efemeridin toisen toiminnan määrittämiseen, joka on paljon myöhemmin, kuten edellä on kuvattu, johti uuden yksikön uuden määritelmän perustamiseen. Seuraavat Cesium-resonaattorit on suunniteltu Kanadan kansallisessa tutkimusneuvostossa Ottawassa, Laboratoriossa "Sisson de Recherche Horlozzzz" Neunce ja muut. Ensimmäinen kaupallinen tuotanto atomien kellot julkaistiin markkinoille vuonna 1956, nimeltään Atomychron, Amerikkalainen yritys "Nexnl Company" Walden "Massachusettsissa.
Atomien tuntien monimutkaisuus tekee siitä, että atomien oskillaattimien käyttö on mahdollista vain laboratorion mittauksen alalla, joka suoritetaan suurilla mittauslaitteilla. Itse asiassa se oli niin äskettäin. Miniatyrointi tunkeutui kuitenkin tähän alueeseen. Tunnettu japanilainen yritys "Sake Hattori", joka tuottaa monimutkaisia, kronyografeja kiteisillä oskillaattoreilla, ehdottaa ensimmäistä ranne-atomi-kelloa, joka on jälleen yhteistyössä American Companyn kanssa "Mak-Donnell Douglasin astronautin kanssa." Tämä yritys tuottaa myös pienikokoisen polttokennon, joka on mainittujen tuntien energialähde. Sähköenergia tässä elementin koko 13? 6,4 mm tuottaa radioisotoopepromethai-147; Tämän elementin käyttöikä on viisi vuotta. Tantalandin ja ruostumattomasta teräksestä valmistettu kellon kotelo on riittävä suojaus ympäristöön suuntautuvan elementin beetasäteistä.
Tähtitieteelliset mittaukset, tutkiminen planeettojen liikkumisesta avaruudessa ja erilaisissa radioastromia-tutkimuksissa eivät maksa nyt tietämättä tarkkaa aikaa. Tarkkuus, joka tällaisissa tapauksissa vaaditaan kvartsista tai atomi-kelloista, vaihtelee sekunnin miljoonan fraktioiden sisällä. Tietojen kasvava tarkkuus ajankohdasta kellon synkronoinnin ongelmat ovat kasvaneet. Kun olet melko tyydyttävä kaikki aika-lähetetyt aikalähetykset lyhyillä ja pitkillä aaltoilla osoittautui täsmälleen tarkalleen kahden eivätkä ole kaukana toisistaan, jotka ovat peräisin toisistaan, joka on järjestämällä chronometriset laitteet, joiden tarkkuus on suurempi kuin 0,001 s, ja nyt tämä tarkkuus on epätyydyttävä.
Yksi mahdollisista ratkaisuista - apulaitoksen kuljetus vertailevan mittauksen paikkaan - antoi sähköisten elementtien miniatyroinnin. 60-luvun alussa rakennettiin erityinen kvartsi ja atomikello, joka voitaisiin kuljettaa ilma-aluksella. Niitä voitaisiin kuljettaa tähtitieteellisten laboratorioiden välillä ja samalla he antoivat tietoa siitä ajankohdasta, joiden tarkkuus on miljoona dollaria sekunnissa. Esimerkiksi kun vuonna 1967 Kalifornian Company Hewlett-Pakcard teki miniatyyri-kellot, tämä laite läpäisi 53 maailman laboratoriota (se oli myös Tšekin tasavallassa), ja sen apu synkronoi paikallinen kello Tarkkuus on 0,1 μs (0,0000001 C).
Ajan mikrosekunnin vertailuun voit käyttää viestintäsatelliitteja. Vuonna 1962 tätä menetelmää käytettiin Yhdistyneessä kuningaskunnassa ja Amerikan yhdysvalloissa lähettämällä aikaa signaalin telestore-satelliitin kautta. Paljon edullisempia tuloksia alhaisemmilla kustannuksilla antoi kuitenkin signaalien lähettämisen televisiolaitteiden avulla.
Tämä menetelmä tarkan ajan ja taajuuden lähettämiseksi käyttämällä synkronointia televisiopulsseja kehitettiin ja kehitettiin Tšekkoslovakissa tieteellisissä laitoksissa. Lisätietoa ajasta ajasta synkronoidaan videopulsseja, jotka eivät rikkoa televisio-ohjelman lähetystä. Samalla ei ole tarvetta syöttää muita impulsseja televisiosignaaliin.
Tämän menetelmän käyttö on mahdollisuus vastaanottaa samaa televisio-ohjelmaa verrattuna tuntien paikoissa. Verratut tunnit ovat ennalta säädettävissä useiden millisekuntien tarkkuuteen ja mittaus on suoritettava kaikilla mittauslaitteilla samanaikaisesti. Lisäksi on välttämätöntä tietää aikaero, joka on välttämätöntä synkronointipulssien lähettämiseksi yhteisestä lähteestä, joka on television synkronointi, vastaanottimille verrattuna tuntien sijaintiin.
Kirjasta, kun ihmiset avasivat maansa Kirjoittaja Tomilin AnatoLy NikolaevichToisen sukupolven atomien jäänmurtajat jäänmurtauslaivaston lippulaivan jälkeen - Leningradin atomi jäänmurtaja Lenin rakennettiin vielä kolmeksi atomi-jäänmurtajaa, ydinaseita. Niitä kutsutaan toisen sukupolven jäänmurtajiksi. Mitä tämä tarkoittaa? Ehkä ensin, kun luodaan uutta
Kirjan rikkoutuneesta miekka Kirjoittaja Kalashnikov MaximLuku 14 keskeytetty lento "Orlans". Venäläiset risteilijät ovat raskaita, Atomic, Rockets ... 1 Luomme tämän kirjan, joka ei huuda kuin kadonnut suuruus. Vaikka voimme kirjoittaa kymmeniä sivuja, jotka kuvaavat nykyistä (kirjoittamista vuonna 1996), mikä oli kerran suuri laivasto
Kirjan toisen maailmansodan Tekijä Bivol AntonyLuku 50 Atomic Bombs ja tappio Japani toukokuu-syyskuu 1945. Saksan aikaan Saksassa Saksassa Toukokuussa 1945 Japanilaiset armeijat Kiinassa saivat tilauksen Tokiolta aloittamaan lähtöä itärannikolle. Nationalistiset joukot Chan Kaishi olivat hyvin roikkuvat japanilaisen aikana
KirjoittajaSundial on epäilemättä yleisin kronometrinen laite oli aurinkokello, joka perustuu näkyviin päivittäin ja joskus vuotuinen liike aurinko. Tällaisia \u200b\u200btunteja ei aikaisemmin kuin tietoinen siitä, että varjon pituus ja sijainti niistä
Kirjasta toinen tarina tiedettä. Aristotelesta Newtoniin Kirjoittaja Kalyuzhny Dmitry VitalivichVesi kello Sunin kello oli yksinkertainen ja luotettava indikaattori, mutta kärsi vakavista puutteista: heidän työnsä riippui säästä ja rajoitettu auringonnousun ja auringonlaskun välillä. Ei ole epäilystäkään siitä, että tämän vuoksi tutkijat alkoivat hakea muutoin
Kirjasta toinen tarina tiedettä. Aristotelesta Newtoniin Kirjoittaja Kalyuzhny Dmitry VitalivichTulipalot Solarin ja veden lisäksi XIII-luvun alusta, ensimmäinen tulipalo tai kynttilän kellot ilmestyivät. Nämä ovat ohuita kynttilöitä pituus noin metrin pituisella mittakaavalla, jota käytetään koko pituudeltaan. Ne suhteellisen tarkasti osoittivat aikaa, ja yöllä he myös valaisivat kirkon asuntoa ja
Kirjasta toinen tarina tiedettä. Aristotelesta Newtoniin Kirjoittaja Kalyuzhny Dmitry VitalivichEnsimmäisen tiimalasin ulkonäköä koskeva päivämäärä on myös tuntematon. Mutta ne, kuten öljyvalaisimet, eivät näyttäneet aiemmin kuin läpinäkyvä lasi. Uskotaan, että Länsi-Euroopassa noin tiimalasi oppi vain myöhään keskiajalla; Yksi vanhimmista viittauksista
Atomipommin metsästyksestä: Dossier KGB №13 676 Kirjoittaja Chikov Vladimir Matveyvich3. Kuinka atomien vakooja syntyy
Sakura ja Oak (kokoelma) Kirjoittaja Ovchinnikov Vsevolod VladimirovichKatso ilman nuolia "yhteiskunnan perilliset, jotka ovat sijoittaneet liikaa valtakuntaan; Ihmiset, joita ympäröivät sulavan perinnön, he eivät voineet pakottaa kriisin aikana hylkäämään menneisyyden muistoja ja vaihtavat vanhentunutta elämäntapaa. Kun kasvot
Kirjan maailmansodasta: Virheet, menot, tappiot Kirjoittaja Dayton Len.20. Pimeys tuntia laulaa laulua nuorista lentäjistä, jos se ei ollut sotaan, he istuisivat koulupöydälle. Royal Air Forcein 55. Squadronin laulu, joka on kirjoitettu noin 1918, englantilaiset taistelijat voittivat Britannian taistelussa, mutta Fighter Aviation kärsi
Kirjasta jalo-luokan päivittäinen elämä kulta-ikä Catherine Kirjoittaja Eliseeva Olga IgorevnaEmpresselin aamukellot nostivat takan, sytyttivät kynttilöitä ja lamppua ja istuivat kirjoituspöydälle peilitoimistossa - päivän ensimmäinen tunti oli omistettu henkilökohtaisista kirjallisista harjoituksistaan. Jotenkin hän sanoi tehtaita, että "ei kirjoita, se on mahdotonta yksi päivä
Varastosta suuri voitto Kaukoidässä. Elokuu 1945: Transbaikaliasta Koreaan [luokiteltu] Kirjoittaja Alexandrov Anatoli AndreevichVII Amerikkalaisten atomic blows 1 päivä huhtikuun 25. päivä lievitettiin molemmille keskustelukumppaneille, jotka ovat erityisen merkittäviä. Sotilasministeri Stimson oli valmis tähän mietintöön kuukauden alusta, mutta presidentti Rooseveltin kestävä kuolema sekoitti korkeimman virkamiehen yhteystiedot
Varasta Venäjän Amerikasta Kirjoittaja Burlak Vadim NiklasovichLoppujen aikana Rams olivat kuuluisia hänen leipää ja rakastavat juhlaa. He muistuttivat venäläisiä, synnytys- ja ulkomaisia \u200b\u200bmerimiehiä. Jopa nälkäisessä siirtokunnassa hän löysi tilaisuuden hikoilla haetut ja satunnaiset vieraat. Jos olet päättynyt
Kirjasta Egypt Ramsesesov kuukausittain PierreIV. Egyptiläiset kellot jakautuivat vuoteen kahdentoista kuukauden ajan ja vain jakoivat päivän kaksitoista tuntia ja kaksitoista yötä. On epätodennäköistä, että he jakavat tunnin pienempiin aikarajoihin. Sana "at", joka kääntää "hetkeksi" ei ole varma
Kirjasta maailman suurimmat vakoilut Wyton CharlesLuku 12 "Atomic" Splaes at Dawn 16. heinäkuuta 1945, kun Churchill, Truman ja Stalin kokoontuivat Berliiniin Potsdamin konferenssissa, New Mexico, New Mexico, New Mexico, New Mexico. Kukkuloilla, kaksikymmentä kilometriä räjähdyspaikasta, sijaitsee
Kirjasta, Venäjän lantaa - Glory ja Venäjän ylpeys Kirjoittaja Glazrin Maxim YuryevichAtomi-reaktorit ja elektroniset kiteet Chilovsky Konstantin (1881 R.), venäläinen insinööri, keksijä. Keksi laite sukellusveneiden havaitsemiseksi, jota käytetään laajalti toisen maailmansodan aikana (1914-1918). Keksintö sai Ranskan tilaus
Tieteellinen maailma lensi tuntemuksen - maailmankaikkeudesta ... aika haihtuu! Vaikka se on vain espanjalaisen astrofysiikan hypoteesi. Mutta se, että aika maan päällä ja avaruudessa on erilainen, tiedemiehet ovat jo osoittautuneet. Aika painovoiman vaikutuksen alaisena hitaammin, kiihdyttävät planeetasta poistettaessa. Tehtävä synkronoida maallinen ja kosminen aika suoritetaan vetytaajuusstandardeilla, joita kutsutaan myös "atomi-kelloiksi".
Ensimmäinen atomikausi ilmestyi yhdessä astronautisen syntymisen kanssa, atomi kello ilmestyi 20-luvulla. Nyt Atomic Clock on tullut tavallinen asia, jokainen meistä käyttää joka päivä: niiden apuvälineillä, glonas, navigointi, kuljetus.
Matkapuhelinten omistajat tuskin ajattele, mitä monimutkaista työtä avaruudessa toteutetaan kovaa synkronointia ajoissa, ja tämä on vain noin miljoona sekuntia.
Tarkka aika on tallennettu Moskovan alueelle fysikaalisessa ja teknisissä ja radio-teknisillä mittauksilla. Yhteensä maailmassa - 450.
Atomic Clock Monopolistit ovat Venäjä ja Yhdysvallat, mutta Yhdysvalloissa kello toimii Cesium - radioaktiivisen metallin pohjalta, joka on erittäin haitallinen ekologialle ja Venäjällä - vety - turvallisempi kestävyys.
Näissä tunnissa ei ole dial ja ampuja: ne näyttävät suurelta tynnyriä harvinaisista ja arvokkaista metalleista, jotka on täynnä edistyksellisimmät teknologiat - korkean tarkkuuden mittauslaitteet ja atomien standardit. Niiden luomisen prosessi on hyvin pitkä, monimutkainen ja kulkee absoluuttisen steriilisyyden olosuhteissa.
Jo 4 vuotta, venäläiselle satelliitille asennetut kellot tutkivat pimeää energiaa. Ihmisten standardien mukaan he menettävät 1 sekunnin tarkkuuden monille miljoonille vuosille.
Hyvin pian, atomikello asennetaan spektri-M - avaruuso seurantakeskukseen, joka näkee, miten tähdet ja eksoplanetit muodostetaan, tarkastellaan mustan reiän reunat galaksimme keskellä. Tutkijoiden mukaan hirvittävän painovoiman ansiosta aika virtaa täällä niin hitaasti, että se lähes pysähtyy.
tVROSCOSMOS.
Ensinnäkin kello käyttää ihmiskuntaa ohjelmiston väliaikaisina ohjaimina.
Toiseksi tänään, ajan mittaaminen on kaikkien suoritettujen mittaustyyppi: ajan mittauksen tarkkuus määritetään nyt, kun se on noin 1 10-11% tai 1 sekuntia 300 tuhatta vuotta.
Ja saavutti tällaisen tarkkuuden nykyaikaisille ihmisille, kun he alkoivat käyttää atomejajotka niiden värähtelyjen seurauksena ovat ydinvoiman säätelijä. Cesium-atomit sijaitsevat kahdessa välttämättömässä meille, energiavaltioille (+) ja (-). Sähkömagneettinen säteily, jonka taajuus on 9 192 631,770 Hertz, muodostetaan, kun atomia lähetetään tilasta (+) in (-), mikä luo tarkan pysyvän säännöllisen prosessin - atomikellokoodin säädin.
Jotta atomikello voi työskennellä tarkasti Cesiumin, on välttämätöntä haihtua uunissa, sen atomeja heitetään tämän prosessin seurauksena. Uunin takana on lajittelumagneetti, jolla on atomien kaistanleveys tilassa (+) ja siinä säteilytyksen avulla mikroaaltokenttään, atomia lähetetään tilaan (-). Toinen magneetti lähettää atomeja, jotka muuttivat tilaa (+) (-) vastaanottavaan laitteeseen. Monet atomeja, jotka muuttuivat tilaansa, saadaan vain, jos mikroaaltovyöhykkeen taajuus on samansuuntainen Cesium-värähtelyjen 9 192 631,770 jälkeen hertz. Muussa tapauksessa vastaanottavassa laitteessa olevien atomien määrä vähenee.
Laitteita seurataan jatkuvasti ja säätelee taajuuden 9 192 631 770 Hertzin johdonmukaisuutta. Niinpä Ajan suunnittelijoiden unelma toteutettiin, todettiin ehdottoman pysyvän säännöllisen prosessin: taajuus 9 192 631,770 Hertz, säätelee atomikelloa.
Nykyään kansainvälisen sopimuksen seurauksena toinen määritellään säteilyaika kerrottuna 9 192 631,770: llä, joka vastaa Cesium-atomin tärkeimmän tilan (Cesium-133 isotooppin) kahden hyperthisen rakenteellisen tason välistä siirtoa.
Tarkan ajan mittaamiseksi voidaan käyttää myös muiden atomien ja molekyylien värähtelyjä, kuten kalsiumia, rubidiumiatomia, cesium, strontium, vetymolekyylit, jodi, metaani jne. Kuitenkin cesium-atomin säteily on kuitenkin tunnistettu Taajuus standardi. Erilaisten atomien värähtelyjen vertailemiseksi luodaan titaani-safiiri laser, joka tuottaa laajan valikoiman taajuuksia alueella 400 - 1000 nm.
Ensimmäinen kvartsi ja atomic clock oli englanninkielinen kokeilija Essen Lewis (1908-1997). Vuonna 1955 hän loi ensimmäisen tiheyden (aika) ensimmäisen atomien standardin cesium-atomien säteen. Tämän työn seurauksena 3 vuoden (1958) jälkeen atomitaajuusstandardin mukainen aikapalvelu on peräisin.
USSR: ssä Academian Nikolai Gennadyvich Barov esitti ajatuksensa atomien kellojen luomiseen.
Niin, atomickec,yksi tarkkoja tunteja on laite ajan mittaamiseksi, jossa käytetään heiluria tai molekyylejä tai molekyylejä. Atomic Clock Stabiilius on paras kaikkien nykyisten tunteja, mikä on avain korkeimpaan tarkkuuteen. Atomic Clock Generator-ongelmat toisessa yli 32 768 pulssia, toisin kuin tavalliset tuntia. Atomien vaihtelut eivät riipu ilman lämpötilasta, tärinöistä, kosteudesta ja muista ulkoisista tekijöistä.
Moderni maailmassa, kun ilman navigointia ei ole helppoa, atomi kelloa on tullut välttämättömiä avustajia. He pystyvät määrittämään avaruusaluksen, satelliitin, ballistisen ohjuksen, ilma-aluksen, sukellusveneen, auton automaattisesti satelliittiviestinnän.
Näin ollen viimeisten 50 vuoden atomikellon ja tarkemmin Cesiumia pidetään tarkimpana. Niitä on pitkään käyttänyt tarkat aikapalvelut sekä väliaikaiset signaalit lähetetään joitakin radioasemia.
Atomi-kellolaite sisältää 3 osaa: 
quantum Develtrator
kvartsoskillaattori
elektroniikkakompleksi.
Kvartsin oskillaattori tuottaa taajuuden (5 tai 10 MHz). Oskillaattori on RC-radiogeneraattori, jossa kvartsikide-pietsosähköisiä tiloja käytetään resonanssielementtinä, jossa on vertailu atomeja, jotka muuttivat tilaa (+) (-) sen taajuuden vakauden lisäämiseksi verrattuna jatkuvasti kvanttikierroksen (atomien tai molekyylit) värähtelyt.. Kun värähtelyjen ero näkyy, elektroniikka säätää kvartsi-oskillaattorin taajuutta nollatasolle, mikä lisää kellon vakautta ja tarkkuutta haluttuun tasoon.
Nykyaikaisessa maailmassa atomi tuntia voidaan tehdä missä tahansa maassa käyttää niitä arjessa. Ne ovat kooltaan erittäin pieniä ja kauniita. Viimeisimpien uutuus-atomic-kellojen koko ei ole enää sovituslaatikko ja niiden pieni virrankulutus on alle 1 wattia. Ja tämä ei ole raja, ehkä tulevaisuudessa, tekninen kehitys saavuttaa matkapuhelimiin. Sillä välin kompakti atomiikello asennetaan vain säätämällä ohjuksia navigoinnin tarkkuuden lisäämiseksi monta kertaa.
Nykyään uros ja naaras atomi tuntia jokaiselle makuille ja lompakkoon voi ostaa verkkokaupoissa.
Vuonna 2011 maailman pienimmät atomienkellot loivat Symmetricomin asiantuntijoita ja Sandondsin kansallista laboratoriota. Tämä kello, 100 kertaa kompakti kuin aiemmat kaupallisesti saatavilla olevat versiot. Suurin atomi-kronometri ei ole enemmän sovituslaatikko. Toimia, se on melko 100 MW - se on 100 kertaa vähemmän verrattuna edeltäjiin.
Kellon koko määritettiin asentamalla jousien ja hammaspyörämekanismin sijaan, joka toimii periaatteella, jonka avulla voidaan määrittää sähkömagneettiset aallot, jotka aiheuttamat sähkömagneettiset aallot, jotka aiheuttavat symboliatomeja merkityksettömän voiman lasersäteen alla.
Tällaisia \u200b\u200bkelloja sovelletaan navigointiin sekä kaivostyöntekijöiden, sukeltajien työhön, jossa on tarpeen synkronoida aikaa pinnan kollegoiden kanssa sekä tarkkoja aikapalveluja, koska atomi-kellovirhe on alle 0,000001 toinen päivä. Tallenna pienten atomien kellot Sympetyricom oli noin 1 500 dollaria.
Columbian yliopiston fysiikan professori, ehdotti ennennäkemättömän projektin: ATOMIC-killaa magneettiresonanssin atomipaketin periaatteessa. Tämä tapahtui vuonna 1945, ja jo vuonna 1949 kansallisen standardien toimisto antoi ensimmäisen toimivan prototyypin. Se luettiin ammoniakin molekyylin värähtelyllä. Cesium meni asiaan myöhemmin: Malli NBS-1 ilmestyi vain vuonna 1952.
Kansallinen fyysinen laboratorio Englannissa on luonut ensimmäisen kellon, joka perustuu Cesium-palkkiin vuonna 1955. Kymmenen useamman kuin vuoden kuluttua yleisen konferenssin ja painoprosenttien aikana esiteltiin edistyneempiä tunteja, jotka työskentelivät myös Cesium Atomin värähtelyjen perusteella. NBS-4-mallia käytettiin vuoteen 1990 asti.
Tarkkailun tyypit
Tällä hetkellä on kolme erilaista atomi-kelloa, jotka toimivat samassa periaatteessa. Cesium-kello on tarkka, Cesium-atomi erotetaan magneettikentällä. Yksinkertaisin atomiikello, rubidium, käytä Glass-pulloon suljettua rubidiumkaasua. Ja lopuksi vedyn atomi kellot otetaan periksi vedyn atomeja kohden, suljettu kuoressa erityisestä materiaalista - se ei anna atomeja menettää energiaa nopeasti.
Mikä aika on nyt
Vuonna 1999 Yhdysvaltojen kansallinen standardien ja teknologiainstituutti (NIST) ehdotti entistä täydellistä atomien kelloista. NIST-F1-malli mahdollistaa virheen vain yhden vuoden suurimman vuoden aikana.
Tarkenin
Mutta nistfyysikot eivät pysähtynyt saavutetulla tavalla. Tutkijat päättivät kehittää uuden kronometrin tällä kertaa strontium-atomien perusteella. Uudet työtunnit 60% edellisestä mallista, mikä tarkoittaa, että he menettävät yhden toisen vuoden 2000 vuotta, vaan jopa viisi miljardia.
Ajan mittaaminen
Kansainvälinen sopimus määräsi ainoan tarkan taajuuden cesiumhiukkasten resonanssissa. Tämä on 9,192,631,770 Hertz - kun jakamalla lähtevän signaalin tähän numeroon, se osoittautuu täsmälleen yhden syklin sekunnissa.
