銫原子鍾為何準確
2017-04-18 18:03 來源:必威88官方网站 編輯:必威88官方网站

 銫原子鍾一種精密的計時器具。日常生活中使用的時間準到1分鍾也就夠了。但在近代的社會(hui) 生產(chan) 、科學研究和國防建設等部門,對時間的要求就高得多。它們(men) 要求時間要準到千分之一秒,甚至百萬(wan) 分之一秒。為(wei) 了適應這些高精度的要求,人們(men) 製造出了一係列精密的計時器具,銫鍾就是其中的一種。鍾又叫“銫原子鍾”。

 銫原子鍾為(wei) 何準確?

 每一個(ge) 原子都有自己的特征振動頻率。人們(men) 最熟悉的振動頻率現象就是當食鹽被噴灑到火焰上時食鹽中的元素鈉所發出的桔紅色的光。一個(ge) 原子具有多種振動頻率,一些位於(yu) 無線電波波段,一些位於(yu) 可見光波段,而另一些則處在兩(liang) 者之間。秒的最新定義(yi) 是銫-133 原子基態的超精細能級之間的躍迀所對應的輻射的9,192,631,770個(ge) 周期所持續的時間。

 銫原子鍾利用銫原子內(nei) 部的電子在兩(liang) 個(ge) 能級間跳躍時輻射出來的電磁波作為(wei) 標準,去控製校準電子振蕩器,進而控製鍾的走動。這種鍾的穩定程度很高,最好的銫原子鍾達到2000萬(wan) 年才相差 1 秒。在國際上,普遍采用銫原子鍾的躍遷頻率作為(wei) 時間頻率的標準,廣泛使用在天文、大地測量和國防建設等各個(ge) 領域中。

 銫原子鍾的價(jia) 格

 由於(yu) 目前隻有少數公司生產(chan) 商用銫鍾,加上生產(chan) 國政府對中國的限製,導致購置銫鍾較難,且每台需數十萬(wan) 元;另一方麵是運用成本較高,YDN 177-1999《數字同步網的規劃方法與(yu) 組織原則》規定,“一級基準時鍾應定期與(yu) 世界協調時(UTC)進行時間和頻率比對,比對周期小於(yu) 30天”。國內(nei) 隻有少數單位具備檢定銫鍾的能力,每台次送檢的檢定費用就需近萬(wan) 元。這種情況導致多數單位實際並沒有執行標準要求的比對周期規定,甚至基本就沒有進行有效的比對及校定。

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