Standarde de frecvență Quantum - dispozitiv pentru e-mail - magneziu. oscilații cu o frecvență stabilă în timp. Rms se referă. deviația de frecvență (rel. volatilitate) și să le atribuie. frecvența de redare valorile reale de eroare (reproductibilitate) K. p. . H atinge 10 - 14 C. c. ch.- bază de standarde de timp si lungime, sunt utilizate pe scară largă în măsura. inginerie, navigație și metrologich. serviciu. In K .. h. naib folosit. tranziții cuantice stabile între energetich. nivelurile de atomi sau molecule, la o frecvență-ryh aranjate într-un decimetru sau mai multe lungimi de undă l unde scurte. Cu toate acestea, pentru majoritatea aplicațiilor necesită oscilații foarte stabile la frecvențe radio și pentru standardele de timp necesare oscilații cu o frecvență de 1 Hz, t. E. Cu o perioadă de 1 s. De aceea, K. p. h. să conțină în plus un dispozitiv pentru observarea unei linii spectrale (frecventa frame cuantic) al unui circuit electronic de conversie a cadrului de frecvență al. gamele de frecvență. Tipuri K .. h. Conform metodei de observare a liniilor spectrale din cadrul de referință K. cuantum. h. împărțit în active și pasive. Cadrul activ este un generator cuantic. Aplică activ K .. h. Generatorul de hidrogen și un oscilator cu rubidiu Opt. pompa (Fig. 1).
Fig. 1. Diagramă frecvență standard cuantică activă.
În cadrul pasiv printr-o linie spectrală a atomilor utilizați pentru autotuning frecvența auxiliară sale. Generator. În acest caz, cadrul cuantic funcționează ca un discriminator, care determină mărimea și auxiliarilor abaterii de frecvență. Generatorul de valoarea sa nominală și elimină abaterea. Așa cum este aplicat K. pasiv h. fiducials linii spectrale sunt în intervalul centimetru l. În acest caz, auxiliar. Generatorul este un oscilator cu cristal și circuite electronice oferă conversia necesară a frecvenței sale, monitorizarea liniei spectrale și de auto-tuning oscilator sale cristal (Fig. 2). Baza de pasiv K .. h. o parte de cadru a celulei de absorbție, într-un roi atomii maxim izolat din exterior. Efectele absorb selectiv e - mag. radiație cu o frecvență f. format dintr-un sintetizator de frecvență de la frecvența oscilatorului cu cuarț. circuitul de comparare a determina amploarea și semnul diferenței Df între frecvența f și linia spectrală de frecvență fc
Fig. 2. Schema bloc a unui standard de frecvență pasivă.
și generează un semnal de control k Df. Polarizarea o frecvență FK oscilator cu cuarț la fn valoarea sa nominală. la un rom -fs Df = f = 0. Întreaga gamă de frecvențe produse de sintetizator de frecvență, este aproape de valorile lor nominale. Passive includ K .. h. într-un fascicul de atomi Cs și Rb (vezi. Tubul fascicul atomic de cesiu) și K. p. h. pentru atomii Rb cu Opt. pompat și indicația (a se vedea. frecvență standard rubidiu). Dacă linia spectrală este în IR sau opt. interval, auxiliar. Generatorul este un laser.
Fig. 3. O schemă bloc a unui standard de frecvență optică: a - un datum extern; b - cu intern. Autoreglarea a rezonatorului este necesară pentru a reduce efectul frecvenței de tragere.
Celula de absorbție cuprinde un gaz rarefiată, frecvența liniilor spectrale la- coincide cu frecvența laserului (cm. Optical Frecventa Standards). Stabilitatea frecvenței este determinată în principal de caracteristicile liniilor spectrale din celula de absorbție: se referă. Lățimea Dfs / fc și intensitate (raportul. produs al pătrat elementului de matrice de tranziție în diferența dintre nivelul unei populații) precum dependența de frecvența externă. impacturi (magn. și câmpuri electrice., schimbați rata turii, presiune, și așa mai departe. p.). Rel. linewidth Dfs / fc și intensitatea acestuia este determinată de Ch. arr. stabilitate K.. h. pentru o perioadă scurtă de observație și gradul de dependență a frecvenței externe. Efecte cauze dolgovrem. Stabilitatea frecvenței și reproductibilitate. Timp scurt. rel. instabilitate frecvență invers proporțională. în cazul unui sistem pasiv produsul liniei spectrale Q fc / Dfs privind raportul semnal / zgomot în afișajul său, iar în cazul în care sistemul activ - produsul de la fc / Dfs la putere Maser. Deoarece. Lasere de putere și S / N raportul de cadre pasive sunt mici, atunci pentru scurt timp. rel. instabilitatea de frecvență
10 - 12 -10-14 cu un timp de mediere t
1 trebuie fc / DFC / 8-10 octombrie 10 Această circumstanță limitează banda de frecvență de jos pentru linia spectrală a cadrului, adică. K. O Q linie de lãrgirea nu este detectată până când frecvența
1000MHz (cm. Lățimea liniilor spectrale). Generarea de semnal / zgomot și raportul de putere este liniar dependent de intensitatea liniei. Prin urmare, pentru a obține generarea semnalului / raportul de zgomot sau de putere dorit trebuie să aibă un maxim. o diferență nivelurile populației. În acest scop: sortarea fascicul de atomi sau molecule ale energiei prin magnet permanent neomogen. sau electrice. câmpuri (tub generator de hidrogen cesiu.); Opt. de pompare, ceea ce duce la perturbarea distribuției Boltzmann asupra energiilor atomilor (oscilator rubidiu, un rubidiu K. p. h. cu punct de vedere optic. indicator pompat). Cerințe ridicate pentru dolgovrem. Stabilitatea și reproductibilitatea pot fi efectuate în cazul în care atributele. instabilitatea liniei spectrale de frecvență a cadrului [10 - 11 -10-14 pentru timpul prevăzut. Această valoare poate fi obținută numai pentru tranziții, dependente slab de electrice. și magneziu. câmpuri într-un al slăbire. Ext. impacturi. Efectuarea acestor aceleași condiții necesare pentru realizarea unei linii spectrale de înaltă Q, dar ele sunt, de obicei, incompatibile cu o intensitate linie de mare randament. Naib. metodă promițătoare pentru observarea liniei spectrale în fascicul atomic (sau molecular). Cerințele pentru proprietățile tranziției cuantice, pentru K. s. h. în centimetru și decimetru gama Naib l. satisface pe deplin tranziții F1 = F, mF = 0DF2 = F + 1, Mf = 0 între Magn subnivele. DOS structura hiperfine. atomi de stat H, Ta (F = 0) și a unui metal alcalin (F = 1 pentru 87 Rb, 23 Na și F = 2 până la L33 Cs) (a se vedea. atomica Efectul Zeeman spectre). Cea mai mare perfecțiune realizat cu K. activă h. Generatorul de hidrogen și de pasiv la tubul și atomii de cesiu cu Rb Opt. de pompare și de indicare (vezi tabelul.).
timp atomic. Pentru K .. h. Timpul utilizat în serviciu, cele mai importante caracteristici sunt precizia de frecvență (necompensate sistematică. rel. Eroarea de redare de frecvență de tranziție netulburată) și le atribuie. Eroare de repetabilitate. Aceste caracteristici sunt cele mai bune K. s. h. într-un tub cu fascicul atomic de cesiu. În 1964, Comitetul internațional privind greutățile și măsurile adoptate ca o schimbare standard de frecvență F1 = 3, mF = 0DF2 = 4, mF = 0 între subnivele hiperfini de magneziu. Structuri fondate. stare de atomi 133 Cs, nu perturbate ext. campuri, asignarea-l valoarea Hz frecvență 9192631770. Scala de timp corespunzătoare numit. Unitate atomică și timp în acesta - a doua atomic - definite ca perioade 9192631770 oscilații de rezonanță 137 Cs. Astfel. K. cu. h. într-un tub de cesiu fascicul atomic recunoscut ca etalon primar (standard), în ceea ce privește un standard rom et al. tipuri sunt secundare. Lit:. Grigoryants V. V. Zhabotinskiy M. B. Zolin VF standarde de frecvență Quantum, M. 1968 L e un m x aproximativ în Î.H. Chebotaev Principiile VP spectroscopiei cu laser neliniare, M. 1975. V. Ya. Bazarov.