9192631770 Transitions cézium-133, amely egy második etalon, Popular Mechanics magazin

9192631770 Transitions cézium-133, amely egy második etalon, Popular Mechanics magazin

Ősidők óta, az emberek próbálták megérteni, mi az idő. És persze, mérésére. Mi nem jött össze az emberek évszázadokon keresztül - víz, homok és a nap órával azelőtt, csillagászati ​​és mechanikai. Többségük nem nagyon pontos, de ezt nem komolyan aggódott. Minden megváltozott a korszak a nagy földrajzi felfedezések: tengeri hajózás óriási szükség van egy pontos órát, mivel a pozíció hiba elvesztését eredményezte, a járművek, az emberek és az áruk. A XVIII században, több haditengerészeti hatáskörét (Spanyolország és Portugália, Hollandia, Franciaország és az Egyesült Királyság) létrehozott egy nagy pénznyeremény létrehozására pontos órák, amelyeket fel lehet használni a navigációs méréseket. Brit díjnyertes autodidakta clockmaker John Harrison, aki megtervezte az órát, átlagosan napi indulás két másodpercenként (ez annak ellenére, hogy az óra akkor tekinthető különösen pontos, ha már a percmutató), ami egy navigációs hiba mindössze tíz tengeri mérföld.

A nap- másodpercet, mielőtt az inga

Ipari és tudományos forradalom is szükség pontos időmérés. Az első közös szabvány második volt annak csillagászati ​​meghatározása, amely szerint 1értéke 1/86 400 napsütéses nap. Később kiderült, hogy a Föld forog nem egészen egyenletes, és tisztázta a meghatározása - „átlagos szoláris nap”. Aztán kiderült, hogy mivel a lassuló Föld forgása (főként a hatása az árapály erők által kifejtett Hold), mint a második túl instabilak a referencia, és a változás kimutatására. New második bevezetett 1957-ben, amely a efemeriszét, hogy van, az orbitális mozgás a Föld a Nap körül, és úgy definiáljuk, mint 1/31 556 925 9747 részvény egy meghatározott időtartamra (1900), a tropikus év. De bár ez a szabvány sokkal stabilabb volt, mint a második nap, akkor gyakorlatilag csak a kérdéses csillagászat, mert nagyon nehéz reprodukálni a laboratóriumban.

9192631770 Transitions cézium-133, amely egy második etalon, Popular Mechanics magazin
A működési elve a kút frekvenciaetalonból hideg atomok
Ez sokkal elterjedtebb a gyakorlatban megkapta a jó öreg ingaóra, a tervezés, amelynek alapja a klasszikus művei Galileo Galilei. Az elején a XX századi, háromszáz éves evolúció, a tervezés ezen órák jutottak elegendő tökéletességet, hogy az intézkedés a időintervallumok relatív hiba körülbelül 10 -7. amely megfelel az átlagos ápolási egység másodperc. Az ilyen precíziós órajel által nyújtott brit mérnök, William Short 1921. Watch egy dial és a kezek, a hajtott második inga, szinkronizált egy elektromos áramkört szerint a második, referencia másodperc inga amely Hintáztak lombikban egy kifinomult hangulatot. A Szovjetunió, ezek az órák jelentősen javultak a fizika és a mechanika Theodosius Mabuza, aki a 1950-es All-Union Tudományos Kutató Intézet Fizikai-Műszaki mérések (VNIIFTRI) létrehozott ACF mechanizmus (Orloj Fedchenko) a iszinkron inga, biztosítja a pontosságát nagyságrendileg 10 - 8 (a második évtized). Ez az óra (együtt a feltörekvő míg kvarc) használni a gyakorlati célokra, amíg az 1980-as, több évtized után az új definíció második vezették be 1967. Új második hosszabb lehet kötődik semmilyen csillagászati ​​méréseket, és azonos volt a 9192631770 időszakokban a megfelelő sugárzás közötti átmenet a két hiperfinom szerkezet Cs-133 izotóp.

atomi inga

Az ötletet, hogy az atomok stabil inga által előadott Lord Kelvin 1879-ben. Azonban, míg a technológia még nem adta meg a lehetőséget, hogy végre, ezért az első kísérletek megkezdése után 60 évvel. 1940-ben az amerikai fizikus a Columbia Egyetemen irányítása alatt Isidor Rabi kísérletezett cézium-133 és a National Bureau of Standards kidolgozott egy egységes ammónia alapú, amely azonban gyengébb volt a pontosság kristály oszcillátor. A döntő lépést Norman Ramsey, a Harvard Egyetem, aki javaslatot tett az „egyedülálló oszcilláló mezők”, amely alapján az atomóra, és Ramsey hozta a Nobel-díjat 1989-ben.

idő szökőkutak

9192631770 Transitions cézium-133, amely egy második etalon, Popular Mechanics magazin
„Nagyon tetszik nekik a szökőkút, - mondja Vitaly ujjait. - Cloud cézium atomok hűteni nagyon alacsony hőmérsékleten, készített optikai csapdába, és dobja a lézersugarak keresztül mikrohullámú üregben. És akkor a lézerek vannak kapcsolva, és az intézkedés alapján a gravitáció atomok lassan leesik keresztül ugyanazt a rezonátor. Mivel a választó és a detektor használ egy lézer kölcsönhatásba lép felhő hideg atomok. Ez a generátor pontossága nagyságrendileg 3-5 • 10 -16. azaz 1 másodperc 300 millió éve, és ma már szinte minden nagyobb mérési központok különböző országokban szerte a világon, mi VNIIFTRI két ilyen kút. A pontosság a nyitvatartási most próbálják javítani. A fő forrása az instabilitás szökőkút frekvencia - ez feketetest-sugárzás berendezés, és annak kísérlete, hogy eltávolítsuk a terhére kriogén hűtés, ahogy azt az amerikai National Institute of Standards (NIST), vagy ahogy mi, és francia kutatók, modellezéssel és a megfelelő módosításokat " . Fountain generátor - a fő, de nem az egyetlen része az idő és frekvencia szabványoknak. „Ez az úgynevezett keret, egyfajta hangvilla, amelyet bármikor reprodukálni a befektetési jegyek értéke, - mondja Igor Norets vezetője, az állam működésének elsődleges szabványos egységekben az idő, frekvencia és idő-skálán nemzeti HMC SSTF. - Ez nem működik minden alkalommal, és csak akkor kapcsol be időről időre. De ahhoz, hogy fenntartsák a frekvencia állattartók folytonos időskála használt - hidrogén mikrohullámú generátorok (masers). A hosszú távú időközönként a sorrendben gyakoriságuk sodródik nap, de jól ismert törvényt, és ezt figyelembe kell venni kiszámításakor nemzeti szinten. A mi HMC GSVCh kilenc állattartók. Ez termel nekik Nyizsnyij Novgorod-i Kutatóintézet eszköz „Quartz”, és valószínűleg ez a legpontosabb hidrogén generátor a világon. Ennek eredményeként az orosz skála egyik az öt legpontosabb a világon - valamint Németország (PTB), két amerikai (USNO, NIST) és a skála a Párizsi Obszervatórium. Eltérések az nemzetközi szinten nem több, mint 5 ns. "

optikai szabványok

négy Nobel