标准频率源L03S100D15

    随着现代科技的发展,时间及频率计量的意义已日益明显。例如,在卫星发射、导弹跟踪、飞机导航、潜艇定位、大地测量、天文观测、邮电通信、广播电视、交通运输、科学研究、生产及生活等各个方面,都需要对时间及频率的计量,也都离不开对时间及频率的计量。

    1.原子频标的基本原理

    根据量子理论,原子或分子只能处于一定的能级,其能量不能连续变化,而只能跃迁。当由一个能级向另一个能级跃迁时,就会以电磁波的形式辐射或吸收能量,其频率∫严格地决定于两能级之间的能量差,凡为普朗克常数;ΔE为跃迁能级间的能量差:从高能级向低能级跃迁,辐射能量;反之,则吸收能量。与此相对应,原子频标亦可分为激射器型和吸收型两类。由于该现象是微观原子或分子所固有的,所以非常稳定。若能设法使原子或分子受到激励,便可得到相应的稳定而又准确的频率。这就是原子频标的基本原理。

    第十三届国际计量大会通过新的原子秒的定义:秒是与铯-133原子基态的两个超精细能级间跃迁相对应的辐射的91呢“1770个周期的持续时间。原子时的时刻起点为1958年1月1日0时。

    如今,铯原子钟的精度已达1013~1014量级,甚至更高。这相当于数十万年乃至百万年不差1s。铯原子钟有大铯钟和小铯钟两种,两者的原理相同,大铯钟都是安置于专用实验室的频率基准,小铯钟则可作为良好的频率工作标准。

    .氢原子钟

    氢原子钟亦称氢原子激射器。它是从氢原子中选出高能级的原子送入谐振腔,当原子从高能级跃迁到低能级时,辐射出频率准确的电磁波,可用其作为频率标准。氢原子钟的短期稳定度很好,可达10lz1~10ls量级;但由于储存泡壁移效应等影响,其精度只能达到10⒓量级。

   铷原子钟

  铷原子钟是一种体积小、重量轻、便于携带的原子频标,由于存在老化频移等影响,其精度约为10ˉ11量级,只能作为工作标准。