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发明者

  发明者是美国人N·F·拉姆齐(Norman FosterRamsey),他也因发明原子铯钟以及提出氢微波激射技术获得了1989年的诺贝尔物理学奖。 “铯钟”是与科学技术相关的未完成小作品。

  1963年13届国际计量大会决定:铯原子Cs133基态的两个超精细能级间跃迁辐射震荡9192631770周所持续的时间为1秒。此定义一直延用至今。所以,从1963年后,时间基准的名称应该由PRIMARYCLOCK来代替,它指的是实验室型大铯钟。就已发表的资料来看,德联邦的“联邦技术物理研究院”的PTB-CsI、美国国家标准局的NBS-6及加拿大国家研究院的NRC-CsV的准确度均已达到10-14量级。我国计量院的CsII、CsIII也达到10-13量级。由此可见PRIMARYCLOCK的准确度至少要比商品型小铯钟高出一个数量级。

普及性

  对于大铯钟这样的一级时间标准,世界上只有少数几个国家的时频实验室拥有,而且,有的还不能长期可靠地工作。但是,对于世界上大多数没有大铯钟的实验室也可以有自己的时间尺度。其方法是:用多台商品型铯钟(目前5071A型小铯钟的准确度为1×10-12)构成平均时间尺度。你的实验室的小铯钟越多,你的时间尺度的稳定性就越好。有了这样高稳定度的时间尺度,也可以满足国防科研航天等方面的急需。例如:我们国家授时中心有六台小铯钟,组成我们的地方原子时尺度,其稳定度为10-14量级。国外有的实验室有几十、乃至几百台小铯钟,那么,稳定度就更高了.

评价

  据1991年1月11日的《人民日报》报道,中国计量科学研究院研制的铯原子基准钟,其精确度相当在十万年内误差1秒。这一成果的取得标志我国的时间频率计量已达到国际先进水平。

种类

  目前,可供空间应用的原子时钟有三种:铯钟、铷钟氢钟。铯钟具有良好的长期稳定性和准确度,但体积、质量和功耗大(目前国外已研制出小型化铯钟),使用寿命短;铷钟不需要真空系统和致偏磁铁,具有较小的体积、质量和功耗,短期稳定性和准确度较好,但长期稳定性能不如铯钟;氢钟具有铯钟和铷钟所达不到的性能优势,但对温控要求严格,体积、质量和功耗也较大。目前国外发达国家已研制出比较成熟的星载铷钟和铯钟,并且正在进行空间氢钟飞行试验。氢钟将有望成为高精度的星载时钟基准。但所有这些国外的军用级先进产品对我国都是封锁的。国内目前也已研制出了不同类型的原子钟系列,但应用于空间环境尚有一段距离。因此我国应大力发展自己的原子钟制造技术,以免受制于人。

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