Тел.: (495) 781-4969, 344-6707, E-mail: eliks.mail@eliks.ru
ТОЧНОСТЬ ДЛЯ ПРОФЕССИОНАЛОВ
Читать журнал
"КИПиС"
Корзина 0 позиций
0,00 руб.
Поиск
Бренды
Информация
Авторизация
Логин:
Пароль:
Забыли свой пароль?
Зарегистрироваться

Эталон единицы времени и частоты

Эталон единицы времени и частоты Эталон соответствует определению единицы времени – секунды как интервал времени, в течении которого совершается 9192 631 770 периодов излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями (F = 4, mF = 0 и F = 3, mF = 0) основного состояния атома цезия-133 в соответствии внешних полей.

Воспроизведение секунды обеспечивается атомно-лучевым цезиевым стандартом частоты. Если отсутствует влияние внешних полей, прежде всего электрических и магнитных, частота излучения при переходе атома между двумя энергетическими уровнями E1 и Eв соответствии с выражением очень стабильна и определяется внутренней структурой атома.

Основное состояние атома цезия расщеплено на два сверхтонких уровня (верхний F = 4 и нижний F = 3); при этом верхний уровень расщепляется на 9, а нижний – на 7 магнитных подуровней.

На уровнях F = 4 и F = 3 при подуровне mF = 0 зависимость изменения частоты от индукции магнитного поля имеет вид

ν = ν0 + 4,26 × 106B 2,

где ν0 = 9192,631770 × 106 Гц – частота перехода при отсутствии магнитного поля (mF = 0);

B – магнитная индукция.

Если магнитная индукция равна примерно 5 × 10-6 Тл, то разностью между ν и ν0, т.е. между частотой перехода при наличии и отсутствии магнитного поля, можно пренебречь.

Если B = 5 × 10-6 Тл, то частота отличается от соответствующего значения при «нулевой» напряженности поля всего на 1,8 × 104 Гц и поэтому не трудно отделить переходы с mF= 0 от переходов с mF ± 1. Для этого достаточно на перемещенное магнитное поле наложить слабое однородное магнитное поле. Атомы цезия обладают небольшим магнитным моментом и поэтому взаимодействуют (отклоняются) в неоднородном магнитном поле. Таким образом, пропуская атомы цезия через неоднородное магнитное поле, можно отделить их состояние с уровнем F = 3 от состояния с уровнем F = 4.

Источником радиочастотного сигнала в эталоне является кварцевый генератор. Но его суточная нестабильность частоты составляет около ± 1 × 10-8, а нестабильность цезиевого пучка атомов на частоте перехода (F = 4, mF = 0 ↔ F = 3, mF = 0) достигает 10-13. Устройство эталона позволяет стабильность высокочастотных электромагнитных колебаний кварцевого генератора довести до стабильности цезиевого пучка.

Атомы цезия испаряются при температуре порядка 100 C в цезиевой печи, с помощью коллиматора образуется узкий пучок (примерно 5 мм). Затем коллимированный пучок атомов цезия проходит между полюсами первого сортирующего (отклоняющего) магнита, поле которого неоднородно из-за специальной конфигурации полюсов. В поле первого магнита атомы цезия отклоняются и те из них, которые имеют энергетический уровень F = 4, mF = 0, направляются к центру установки, где находиться диафрагма (знаки магнитного момента для атомов цезия с уровнями F = 4, mF = 0 и F = 3, mF = 0 противоположны, и это позволяет пространственно отделить состояние с F = 4 от состояния с F = 3). При этом атомы проходят через первый высокочастотный резонатор, где действует переменное электромагнитное поле с частотой 9192,631770 МГц (высокочастотные колебания кварцевого генератора у умножителе образуются в такие колебания и подаются в оба высокочастотных резонанса. Таким образом, высокочастотное магнитное поле в резонаторе имеет частоту, соответствующую частоте перехода (F = 4, mF = 0 ↔ F = 3, mF = 0). В области между резонаторами существует слабое однородное магнитное поле.

Государственный эталон времени и частоты является основным уникальным техническим устройством. Государственной службы времени и частоты, обеспечивающей формирование и хранение шкал времени нашей страны и международной шкалы атомного времени ТА, передачу с заданной точностью эталонных сигналов времени и частоты по радио и телевизионным каналам, сличение с вторичными эталонами с помощью перевозимых квантовых (цезиевых) часов. При этом погрешность сличения за время транспортирования от одних до пяти суток составляет (0,03 – 0,1) мкс.


Возврат к списку


Материалы по теме:

Рекомендуем
68 358,00 руб.
Есть на складе
11 994,00 руб.
Есть на складе
25 914,00 руб.
Есть на складе
Поделиться:
Распродажи, скидки, спецпредложения

10.07.2025
Акция на источники питания Rigol DP800 продлена Продлен срок действия акции на источники питания Rigol серии DP800. До 30 сентября 2025 года каждый покупатель моделей DP811, DP821, DP831 или DP832 получит в подарок опцию улучшения разрешения HIRES-DP800.

05.07.2025
Скидка 10% на импульсные тестеры обмоток Актаком Вступило в действие специальное предложение на импульсные тестеры обмоток Актаком АМ-3083 и АМ-3085. До 31 августа 2025 года можно приобрести данные модели со скидками 10% от розничной цены.

01.07.2025
Акция по цифровым осциллографам Rigol серий MSO5000, DS/MSO7000 и MSO8000 До 30 сентября 2025 года при приобретении четырехканального осциллографа Rigol серий MSO5000, DS/MSO7000 и MSO8000 каждый покупатель получит БЕСПЛАТНО! комплект опций.

Статьи, публикации

Компенсация пробников (щупов) осциллографа Для подключения входов осциллографа к исследуемым точкам электрической цепи используются осциллографические пробники (щупы). От правильности настройки пробников, т.е. их согласования с входом осциллографа, во многом зависит не только точность измерения, но и корректность отображения формы сигнала.

Видео
Мы используем файлы 'cookie', чтобы обеспечить максимальное удобство пользователям.