网信彩票~welcome

欢迎光临网信彩票~welcome官方网站!

技术文章

关于原子时钟常识介绍

1、茫茫大海需要原子钟作为向导

  时间的计量对于人类来说实在太重要了。20世纪初,早期的航海家们都是依靠星空图来驾驭自己的航线,他们需要知道准确的时间来仰望天空,确定船只不会偏离航线,所以需要在船上安装精确的时钟。当时普遍使用的海事计时表,是依靠弹簧驱动的机械表,每天会有零点几秒的误差。 

  到了21世纪,随着海上行程越来越长,对时间精确性要求越来越高,原子钟随即应运而生,这种走时精准的计时工具取代了旧式的弹簧钟和摇摆式时钟。 

  原子钟通常使用铯原子或铷原子的自然震动,可以提供稳定的滴答声,目前最好的原子钟,在几百万年的时间里误差也不会超过1秒,非常精确。 

  最近,美国航天局基础物理项目组的科学家们表示,他们已经将原子钟的误差进一步缩小。许多人认为,这样精确的原子钟似乎与普通百姓关系不大,只属于高端科技。事实上,原子钟的用途很多,除了验证地心引力理论、指导太空飞船外,还能解决许多现实问题。 

 2、原子钟与全球定位系统  

  目前的全球定位系统分为:美国GPS卫星系统、中国北斗卫星系统、欧洲伽利略卫星系统等三个全球卫星定位、导航系统,全球卫星定位系统是由空间部分、地面监控部分和用户接收机三大部分组成。按目前的方案,全球定位系统的空间部分使用24个高度约2.02万千米的卫星组成,每一个卫星装载有4个原子钟,通过从三个不同角度测量轨道传来的时间信号,使地面上的全球定位系统接收器能够精确判断自己所在的位置。在轨道中运行的这些原子钟,只要出现微小的不稳定性,就会造成地上接收器测量结果发生几米的误差,为了减少这种误差,必须缩小原子钟的体积和增加原子钟的稳定性。 

 卫星原子钟定位授时

  全球定位系统人造卫星上的原子钟已经非常稳定,误差只有1/1012秒,也就是说,每过32000年,原子钟误差才会达到1秒钟。而在不同行星之间飞行的太空飞船上的原子钟,其精确度更高,已经达到了1/1014秒。最近,美国科学家们宣布,他们已经设计出稳定度为1/1015秒更精确的原子钟。 

  原子钟上国际空间站  

  在稳定度为1/1015秒的原子钟设计过程中,一种叫做“激光制冷”的新技术起到了关键作用。上个世纪90年代,科学家们发现,向原子发射激光束可以冷却原子,将原子的温度降到绝对零度即零下273.15摄氏度,由于低温使得原子的自然震动频率能更精确地测量,这样冷的原子成为原子钟最好的“钟摆”。  

  如果冷原子适合做“钟摆”,那么移动的冷原子更加合适。由于国际空间站处于失重状态,可以为原子钟提供这样的条件,在冷却过的失重的原子钟内,缓慢移动的原子能够维持更长时间的稳定性,而且在震动中撞击容器壁的可能性更小。 

  科学家们表示,一种名叫PARCS的激光制冷原子钟有望于今年末或明年安装到国际空间站中,这一原子钟将成为有史以来最稳定的钟表,误差为1/1016秒,即每3亿年只有1秒钟的误差。而且,PARCS也会为安装在2006年的国际空间站上的新一代原子钟进行技术上的准备,扫清各种技术上的障碍。科学家们在国际空间站上安装稳定性为1/1017秒的原子钟,命名为RACE,每运行30亿年,才会产生1秒钟的误差。

上一条:时间同步的概述 下一条:没有了!

网信彩票~welcome

联系我们

公 司:网信彩票~welcome

电话:028-60330702

E-mail:cdgt@gaotenggps.com

网信彩票~welcome地 址:四川.成都.新都区蓉香路160号3栋6层