o najpresnejšie atómové hodiny sú dnes k dispozícii len v cézium atóm a normálne magnetických polí a detektory. Navyše, atómy cézia sú zastavené z zips tam a späť laserovými lúčmi, čím sa znižuje malé zmeny vo frekvencii kvôli Doppler účinku.
Ako sa Praktický Cézium atómové hodiny prácu?
Atómy majú charakteristické oscilácie frekvencie. Snáď najviac oboznámení frekvencia je oranžová žiara z sodíka v stolnej soli, ak je postriekať plameňa. Atóm bude mať mnoho frekvencie, niektorí u rádiového vlnovej dĺžky, niektoré vo viditeľnom spektre, a niektoré z nich v medzi týmito dvoma. Cézium 133 je prvok, najčastejšie zvolené pre atómové hodiny.
Ak chcete cézium atómovú rezonancie do atómových hodín, je nutné vykonať meranie jedného z prechodu alebo rezonančná frekvencia presne. To sa zvyčajne vykonáva tým, zamykanie kryštálový oscilátor s hlavnou mikrovlnnej rezonancie cézia atómu. Tento signál je v mikrovlnnej oblasti rádiového spektra, a len sa stane byť na rovnakej frekvencii ako druh satelitných signálov priamy prenos. Engineers pochopiť, ako vytvoriť zariadenie v tejto oblasti spektra v detaile.
Pre vytvorenie hodiny, cézium sa najprv zahreje tak, že atómy odparovanie a odovzdať rúrku a udržiavaného na teplote vo vysokom vákuu. Najprv prechádzajú magnetickým poľom, ktoré vyberie atómy pravej energetického stavu; potom prechádzajú intenzívnym mikrovlnnom poli. Frekvencia mikrovlnnej energie zametie dopredu a dozadu v úzkom rozsahu frekvencií, takže v určitom okamihu v každom cykle, to prechádza cez frekvenciu presne 9192631770 Hertz (Hz, alebo cyklov za sekundu). Dosah mikrovlnného generátora je už v blízkosti tohto presnú frekvenciu, ako to prichádza z presnej kryštálového oscilátora. Keď je cézium atóm prijíma mikrovlnnej energie v správnom kmitočtu, zmení svoj energetický stav.
Na vzdialenom konci rúrky, ďalšie magnetické pole oddeľuje atómy, ktoré sa v prípade, že mikrovlnné pole zmenili svoj energetický stav bol presne na správnu frekvenciu. Detektor na konci rúrky dáva výstupný úmerný počtu atómov cézia úderom, a preto vrcholy vo výstupe, keď je mikrovlnná rúra frekvencia je presne správne. Tento vrchol sa potom používa na výrobu ľahkej korekcii potrebné priviesť kryštálového oscilátora a teda aj mikrovlnnej polia presne na frekvencii. Tento zamknuté frekvencia sa potom delí 9,192,631,770 dať známy jeden impulz za sekundu požadované v reálnom svete.
Keď bol vynájdený Ato
