परमाणु घड़ी। परमाणु घड़ी: सही समय प्रगति की कुंजी है

10.10.2019

27 जनवरी, 2016 को परमाणु घड़ी

एक अंतर्निहित परमाणु समय मानक के साथ जेब घड़ियों की दुनिया में सबसे पहले होमलैंड स्विट्जरलैंड नहीं होगा और जापान भी नहीं। उनकी रचना का विचार लंदन ब्रांड हॉप्ट्रॉफ में ग्रेट ब्रिटेन के दिल में पैदा हुआ

परमाणु या जैसा कि उन्हें "क्वांटम घड़ी" भी कहा जाता है - यह एक ऐसा उपकरण है जो परमाणुओं या अणुओं के स्तर पर होने वाली प्रक्रियाओं से जुड़े अपने स्वयं के ऑसीलेशन का उपयोग करके समय को मापता है। रिचर्ड होपस्ट्रोफ (रिचर्ड हॉपट्रॉफ) ने फैसला किया कि आधुनिक सज्जनों, जो अतिरिक्त प्रौद्योगिकी उपकरणों में रुचि में प्रकट हो रहे हैं, अब अपनी जेब यांत्रिक घड़ी को कुछ असाधारण और असाधारण, साथ ही आधुनिक शहरी रुझानों को पूरा करने का समय है।

इस प्रकार, जनता को अपनी उपस्थिति जेब परमाणु घड़ी hoptroff संख्या में सुरुचिपूर्ण दिखाया गया था। 10, जो न केवल रेट्रो-शैली और शानदार आंदोलन सटीकता के साथ न केवल गैजेट्स पीढ़ी की आधुनिक परिष्कृत बहुतायत को आश्चर्यचकित कर सकता है, बल्कि उपयोग के लिए भी। डेवलपर्स के विकास के अनुसार, यह आपके साथ यह देखने के लिए, आप कम से कम 5 अरब वर्षों के लिए सबसे अधिक समय का व्यक्ति बना सकते हैं।

आप उनके बारे में क्या दिलचस्प कर सकते हैं ...

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उन सभी के लिए जो इस तरह की घड़ी में कभी भी रूचि नहीं रखते थे, उन्हें संक्षेप में उनकी कार्रवाई के सिद्धांत को बताना चाहिए। "परमाणु उपकरण" के अंदर कुछ भी नहीं है जो क्लासिक यांत्रिक घड़ी जैसा होगा। Hoptroff संख्या में 10 इस तरह के मैकेनिकल विवरण। इसके बजाए, पॉकेट परमाणु घड़ियों एक रेडियोधर्मी गैसीय पदार्थ से भरे एक हेमेटिक कक्ष से लैस होते हैं, जिनमें से तापमान एक विशेष भट्टी के नियंत्रण में होता है। समय की सटीक उलटी गिनती निम्नानुसार होती है: लेजर रासायनिक तत्व के परमाणुओं को उत्साहित करते हैं, जो घड़ी के "फिलर" का एक प्रकार है, और अनुनाद प्रत्येक परमाणु संक्रमण को हल करता है और मापता है। आज, ऐसे उपकरणों का मूल तत्व सीज़ियम है। अगर हमें एसआई इकाइयों की प्रणाली याद है, तो इसमें एक सेकंड का मूल्य एक सेसियम -133 परमाणुओं के संक्रमण में विद्युत चुम्बकीय विकिरण अवधि की संख्या से जुड़ा हुआ है, जो एक से दूसरे ऊर्जा स्तर तक है।

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यदि डिवाइस के दिल के साथ स्मार्टफोन में एक प्रोसेसर चिप माना जाता है, तो HOPTROFF संख्या में 10 यह भूमिका एक संदर्भ समय जनरेटर मानती है। उनकी डिलीवरी सममितीयम में लगी हुई है, और चिप खुद को मूल रूप से सैन्य उद्योग में उपयोग करने पर केंद्रित था - मानव रहित हवाई वाहनों में।

सीएसएसी परमाणु घड़ी तापमान नियंत्रण के साथ एक थर्मोस्टेट से लैस है, जिसमें सेसियम जोड़े के साथ एक कक्ष होता है। सीज़ियम -133 परमाणुओं पर लेजर के प्रभाव में, माइक्रोवेव रेज़ोनेटर को मापने के लिए उनका संक्रमण एक ऊर्जा राज्य से दूसरे ऊर्जा से शुरू होता है। 1 9 67 से, अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली इकाइयों (सी) सेसियम -133 एटम के मुख्य राज्य के दो अति पतली स्तरों के बीच संक्रमण से उत्पन्न विद्युत चुम्बकीय विकिरण की 9 1 9 2,631,770 अवधि के एक दूसरे को परिभाषित करती है। इसके आधार पर, एक सीज़ियम आधारित घड़ी के तकनीकी दृष्टिकोण पर अधिक सटीक कल्पना करना मुश्किल है। समय के साथ, समय माप के क्षेत्र में नवीनतम उपलब्धियों को देखते हुए, एल्यूमीनियम आयन के आधार पर नई ऑप्टिकल घड़ियों की सटीकता पराबैंगनी विकिरण की आवृत्ति (सीज़ियम घड़ी की माइक्रोवेव आवृत्तियों की तुलना में 100,000 गुना अधिक), एक सौ गुना परमाणु क्रोनोमीटर की शुद्धता एक सौ गुना अधिक हो जाएगी। मैंने उपलब्ध भाषा व्यक्त की, हॉपट्रॉफ से नए जेब मॉडल संख्या 10 की प्रगति की त्रुटि प्रति वर्ष 0.0015 सेकंड है, जो कि कॉस मानक 2.4 मिलियन गुना है।

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डिवाइस का कार्यात्मक पक्ष भी कथा के कगार पर है। इसके साथ, आप सीख सकते हैं: समय, तिथि, सप्ताह का दिन, साल, अक्षांश और देशों में विभिन्न मूल्यों, दबाव, आर्द्रता, स्टार घड़ियों और मिनटों, गौरव पूर्वानुमान और कई अन्य संकेतकों में। घड़ी को सोने के संस्करण में आपूर्ति की जाती है, और कीमती धातु से अपने आवास को बनाने के लिए यह त्रि-आयामी मुद्रण का उपयोग करने की योजना है।

रिचर्ड होप्सस्ट्रल ईमानदारी से मानता है कि यह विकल्प है कि उनके दिमाग का उत्पादन सबसे बेहतर है। डिजाइन के डिजाइन घटक को थोड़ा बदलने के लिए, उत्पादन लाइन को पुनर्निर्माण करने के लिए आवश्यक नहीं होगा, लेकिन इसके लिए प्रिंटिंग 3 डी डिवाइस की कार्यात्मक लचीलापन का उपयोग करने के लिए। सच है, यह ध्यान देने योग्य है कि प्रोटोटाइप प्रोटोटाइप को क्लासिक तरीके से निर्मित किया गया है।

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यह समय बहुत महंगा है, और hoptroff कोई जेब घड़ी नहीं है। 10 - उस प्रत्यक्ष पुष्टि के लिए। प्रारंभिक जानकारी के अनुसार, परमाणु उपकरणों का पहला बैच 12 इकाइयां होगी, और लागत के लिए, 1 प्रति की कीमत $ 78,000 होगी।

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रिचर्ड होस्ट्रोफीफ के अनुसार, ब्रांड के प्रबंधक, लंदन रजिस्टर हॉप्टॉफ ने इस विचार के उद्भव में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई। "अपने क्वार्ट्ज तंत्र में, हम एक जीपीएस सिग्नल के साथ एक उच्च परिशुद्धता oscillatory प्रणाली का उपयोग करते हैं। लेकिन लंदन के केंद्र में इस सिग्नल को पकड़ना इतना आसान नहीं है। एक बार ग्रीनविच वेधशाला की यात्रा के दौरान, मैंने परमाणु घड़ी हेवलेट पैकार्ड को वहां देखा और इंटरनेट के माध्यम से कुछ समान हासिल करने का फैसला किया। और नहीं कर सका। इसके बजाए, मुझे सिमेट्रिकॉन चिप के बारे में जानकारी मिली, और तीन दिनों के विचार के बाद, मुझे एहसास हुआ कि यह जेब घड़ियों के लिए बिल्कुल सही था। "

चिप की रिपोर्ट एक सीईएसआईए परमाणु घड़ी एसए 45 एस (सीएसएसी) है, जो जीपीएस रिसीवर, रैंक रेडियो स्टेशनों और मानव रहित वाहनों के लिए लघु परमाणु घड़ियों की पहली पीढ़ी से संबंधित है। अपने मामूली आयामों (40 मिमी x 34.75 मिमी) के बावजूद, wristwatches में इसे अभी भी मुश्किल से रखा गया है। इसलिए, हॉपटॉफॉफ ने ठोस आकार (व्यास में 82 मिमी) के एक जेब मॉडल को लैस करने का फैसला किया।

दुनिया में सबसे सटीक घंटों के शीर्षक के अलावा, हॉपट्रॉफ नो 10 (ब्रांड का दसवां तंत्र) भी पहला गोल्डन बॉडी होने का दावा करता है, जो 3 डी प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग करके निर्मित है। हॉपटॉफ ने अभी तक यह नहीं कहा है कि मामले के निर्माण के लिए कितना सोने की आवश्यकता होगी (पहले प्रोटोटाइप पर काम समाप्त हो गया जब संख्या पहले ही प्रिंट में पार हो गई है), लेकिन यह मानता है कि इसकी लागत "कम से कम कुछ हजार पाउंड" होगी। और एक उत्पाद विकसित करने के लिए आवश्यक वैज्ञानिक अनुसंधान की पूरी मात्रा को ध्यान में रखते हुए (कम से कम ज्वार की गणना करने और 3 हजार अलग-अलग बंदरगाहों के लिए सामंजस्यपूर्ण निरंतर के लिए गाते हैं), यह उम्मीद की जा सकती है कि इसकी अंतिम खुदरा कीमत लगभग 50 हजार पाउंड होगी स्टर्लिंग

3 डी प्रिंटर के आउटलेट और तैयार रूप में कोई 10 मॉडल का गोल्डन बॉडी

खरीदारों स्वचालित रूप से विशेष क्लब के सदस्य बन जाते हैं और एक लिखित दायित्व पर हस्ताक्षर करना होगा कि एक हथियार के रूप में परमाणु घड़ियों के चिप का उपयोग न करें। श्री हॉपटॉफ बताते हैं, "यह आपूर्तिकर्ता के साथ हमारे अनुबंध की शर्तों में से एक है," प्रारंभिक रूप से परमाणु चिप का उपयोग रॉकेट मार्गदर्शन प्रणाली में किया गया था। " निर्दोष सटीकता के साथ घड़ी पाने के अवसर के लिए इतना नहीं।

Hoptroff से हैप्पी मालिक संख्या 13.10 केवल उच्च परिशुद्धता घंटों की तुलना में उनके निपटान में उनके निपटान में प्राप्त होगा। मॉडल एक जेब नेविगेशन डिवाइस का एक कार्य भी करता है, जो आपको एक साधारण सेक्स्टेंट के साथ समुद्र में लंबे समय तक रहने के बाद भी एक समुद्री मील की सटीकता के साथ देशांतर निर्धारित करने की अनुमति देता है। मॉडल को दो डायल मिलेगा, हालांकि, उनमें से एक का डिज़ाइन अभी भी गुप्त रखा गया है। दूसरा 28 जटिलताओं के रूप में प्रदर्शित मीटर के समान ही है: सभी संभावित क्रोनोमेट्रिक फ़ंक्शंस और कैलेंडर पॉइंटर्स से एक कंपास, एक थर्मामीटर, एक हाइग्रोमीटर (आर्द्रता स्तर को मापने के लिए उपकरण), एक बैरोमीटर, अक्षांश और देशांतर मीटर और ए ज्वार समय संकेतक / कम ज्वार। और यह परमाणु थर्मोस्टेट राज्य के महत्वपूर्ण संकेतकों का उल्लेख नहीं करना है।

हॉपटॉफ अंतरिक्ष यात्री जॉर्ज डेनियल की पौराणिक जटिल घड़ियों के इलेक्ट्रॉनिक संस्करण सहित कई नए उत्पादों का उत्पादन करने की योजना बना रहा है। अब वे उन पर काम कर रहे हैं, जिसका उद्देश्य मालिक की व्यक्तिगत जानकारी को बचाने के लिए घड़ी में ब्लूटूथ तकनीक को एकीकृत करना है और चंद्रमा के चरण संकेतक जैसे जटिलताओं की स्वचालित सेटिंग सुनिश्चित करना है।

NO.10 की पहली प्रतियां अगले वर्ष दिखाई देगी, और जब कंपनी खुदरा विक्रेताओं के बीच उपयुक्त भागीदारों की तलाश में है। "हम, निश्चित रूप से, उन्हें ऑनलाइन बेचने की कोशिश कर सकते हैं, लेकिन यह एक प्रीमियम मॉडल है, इसलिए इस घड़ी की सराहना करने के लिए, उन्हें अभी भी उन्हें अपने हाथों में रखने की जरूरत है। इसलिए, हमें अभी भी खुदरा विक्रेताओं की सेवाओं का उपयोग करना है, और हम वार्ता शुरू करने के लिए तैयार हैं, "श्री हॉपटॉफ कहते हैं।

और भी मूल लेख साइट पर है इन्फोरोस एक लेख के साथ लिंक जिसके साथ यह प्रति बनाई गई है -

अक्सर हम वाक्यांश सुनते हैं कि परमाणु घड़ियों हमेशा सही समय दिखाते हैं। लेकिन उनके नाम से यह समझना मुश्किल है कि परमाणु घड़ी सबसे सटीक क्यों है या जैसा कि उन्हें व्यवस्थित किया जाता है।

तथ्य यह है कि शीर्षक में "परमाणु" शब्द का मतलब यह नहीं है कि घड़ी जीवन का खतरा है, भले ही परमाणु बम या परमाणु ऊर्जा संयंत्र के विचार तुरंत दिमाग में आ जाएंगे। इस मामले में, हम केवल कार्य के समय के सिद्धांत के बारे में बात कर रहे हैं। यदि पारंपरिक यांत्रिक घड़ी में, दोलनात्मक आंदोलन गियर और उनके आंदोलनों की गणना करते हैं, फिर परमाणु घड़ियों में परमाणुओं के अंदर इलेक्ट्रॉन ऑसीलेशन की गणना होती है। काम के सिद्धांत को बेहतर ढंग से समझने के लिए, प्राथमिक कणों के भौतिकी को याद करें।

हमारी दुनिया में सभी पदार्थों में परमाणु होते हैं। परमाणु प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉनों से मिलकर होते हैं। प्रोटॉन और न्यूट्रॉन कोर में एक दूसरे के साथ गठबंधन करते हैं, जिसे न्यूक्लियॉन भी कहा जाता है। इलेक्ट्रॉन कर्नेल के चारों ओर घूम रहे हैं जो विभिन्न ऊर्जा स्तरों में हो सकते हैं। सबसे दिलचस्प बात यह है कि जब अवशोषित या डिस्पोजेबल ऊर्जा, इलेक्ट्रॉन अपने ऊर्जा स्तर से उच्च या निम्न तक जा सकता है। एक इलेक्ट्रॉन विद्युत चुम्बकीय विकिरण से ऊर्जा प्राप्त कर सकता है, प्रत्येक संक्रमण के साथ एक निश्चित आवृत्ति के विद्युत चुम्बकीय विकिरण को अवशोषित करने या उत्सर्जित करने के साथ।

अक्सर ऐसे घंटे होते हैं जिनमें सेसियम तत्व -133 के परमाणुओं को बदलने के लिए उपयोग किया जाता है। यदि 1 सेकंड पेंडुलम में साधारण घड़ी 1 oscillatory आंदोलन, फिर इलेक्ट्रॉनों बनाता है परमाणु घड़ी में एक ऊर्जा स्तर से दूसरे तक स्विच करते समय सीज़ियम -133 के आधार पर, 9192631770 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ विद्युत चुम्बकीय विकिरण उत्सर्जित होता है। यह पता चला है कि अगर इसे परमाणु घड़ी में गणना की जाती है तो एक सेकंड को इस तरह की अंतर में विभाजित किया जाता है। यह मान आधिकारिक तौर पर 1 9 67 में अंतर्राष्ट्रीय समुदाय द्वारा अपनाया गया था। एक विशाल डायल की कल्पना करें, जहां 60 नहीं है, और 9 1 9 2631770 डिवीजन जो केवल 1 सेकंड बनाते हैं। यह आश्चर्य की बात नहीं है कि परमाणु घंटे इतने सटीक हैं और कई फायदे हैं: परमाणु उम्र बढ़ने के लिए उजागर नहीं होते हैं, पहनते नहीं हैं, और ऑसीलेशन आवृत्ति हमेशा एक रासायनिक तत्व के लिए समान होगी, ताकि आप तुल्यकालिक रूप से तुलना कर सकें, उदाहरण के लिए, उदाहरण के लिए, उदाहरण के लिए, उदाहरण के लिए तुलना कर सकते हैं , परमाणु घड़ियों की गवाही अंतरिक्ष और पृथ्वी पर दूर है, त्रुटियों से डर नहीं है।

परमाणु घंटे के लिए धन्यवाद, अभ्यास में मानवता सापेक्षता के सिद्धांत की शुद्धता की जांच कर सकती है और यह सुनिश्चित कर सकती है कि पृथ्वी की तुलना में। परमाणु घड़ी कई उपग्रहों और अंतरिक्ष यान पर स्थापित की जाती है, उनका उपयोग दूरसंचार आवश्यकताओं के लिए किया जाता है, मोबाइल संचार के लिए, वे पूरे ग्रह पर सही समय की तुलना करते हैं। अतिशयोक्ति के बिना, परमाणु घड़ियों के आविष्कार के लिए यह धन्यवाद था, मानवता उच्च प्रौद्योगिकियों के युग में प्रवेश करने में सक्षम थी।

परमाणु घड़ी कैसे काम करती है?

सेस्मियम -133 को गर्म किया जाता है, सीज़ियम परमाणु वाष्पीकरण करना जो एक चुंबकीय क्षेत्र से गुज़रता है जहां आवश्यक ऊर्जा राज्यों के साथ परमाणु चुने जाते हैं।

चयनित परमाणु तब एक चुंबकीय क्षेत्र से गुजर रहे हैं जो 91 9 2631770 हर्ट्ज के करीब आवृत्ति के साथ गुजर रहे हैं, जो क्वार्ट्ज जनरेटर बनाता है। मैदान के प्रभाव में, सीज़ियम परमाणु ऊर्जा राज्यों को फिर से बदलते हैं, और डिटेक्टर पर गिरते हैं, जो फिक्स करता है जब परमाणुओं की सबसे बड़ी संख्या में परमाणुओं को "सही" ऊर्जा राज्य होता है। एक संशोधित ऊर्जा राज्य के साथ परमाणुओं की अधिकतम संख्या इंगित करती है कि माइक्रोवेव फ़ील्ड की आवृत्ति सही है, और उसके बाद इसका मूल्य इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस - आवृत्ति विभक्त को आपूर्ति की जाती है, जो एक पूर्णांक समय से आवृत्ति को कम करती है, एक संख्या 1 प्राप्त होती है , जो एक संदर्भ दूसरा है।

इस प्रकार, सीज़ियम परमाणुओं का उपयोग क्वार्ट्ज जनरेटर द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र आवृत्ति की शुद्धता को सत्यापित करने के लिए किया जाता है, जो इसे निरंतर मूल्य में बनाए रखने में मदद करता है।

यह दिलचस्प है: हालांकि इस समय मौजूद परमाणु घड़ी सटीक रूप से अभूतपूर्व है और त्रुटियों के बिना लाखों साल बना सकती है, भौतिकी वहां रुकने वाले नहीं हैं। विभिन्न रासायनिक तत्वों के परमाणुओं का उपयोग करके, वे लगातार परमाणु घड़ी की सटीकता में वृद्धि पर काम करते हैं। अंतिम आविष्कारों में से - परमाणु घंटे स्ट्रोंटियमजो तीन गुना अधिक अपने सीज़ियम समकक्ष को सटीक करते हैं। केवल एक सेकंड के पीछे गिरने के लिए उन्हें 15 अरब साल की आवश्यकता होगी - हमारे ब्रह्मांड की आयु से अधिक समय ...

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परमाणु घंटे

यदि आप अपनी अल्पकालिक स्थिरता के दृष्टिकोण से क्वार्ट्ज घड़ी की सटीकता का आकलन करते हैं, तो यह कहा जाना चाहिए कि यह सटीकता पेंडुलम घंटों की तुलना में काफी अधिक है, जो कि, लंबे माप के साथ, उच्च स्थिरता का पता लगाती है। क्वार्ट्ज घंटों में, मोड़ की अनियमितता क्वार्ट्ज की आंतरिक संरचना और इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम की अस्थिरता में परिवर्तन के कारण होती है।

आवृत्ति स्थिरता के उल्लंघन का मुख्य स्रोत क्वार्ट्ज क्रिस्टल की उम्र बढ़ रहा है, जो ऑसीलेटर आवृत्ति को सिंक्रनाइज़ करता है। सच है, माप से पता चला है कि क्रिस्टल की उम्र बढ़ने, आवृत्ति में वृद्धि के साथ, अधिक उत्तेजना और तेज परिवर्तन के बिना बहती है। बावजूद। यह, उम्र बढ़ने क्वार्ट्ज घंटों के उचित संचालन का उल्लंघन करता है और एक स्थिर, अपरिवर्तित आवृत्ति प्रतिक्रिया वाले ऑसीलेटर के साथ किसी अन्य डिवाइस पर नियमित नियंत्रण की आवश्यकता को निर्देशित करता है।

द्वितीय विश्व युद्ध के बाद माइक्रोवेव स्पेक्ट्रोस्कोपी का तेजी से विकास उचित स्पेक्ट्रल लाइनों के अनुरूप आवृत्तियों के माध्यम से समय के सटीक माप के क्षेत्र में नई सुविधाओं को खोला गया। इन आवृत्तियों को आवृत्ति संदर्भों पर विचार किया जा सकता है, एक संदर्भ समय के रूप में क्वांटम जनरेटर का उपयोग करने के लिए विचार किया गया।

यह समाधान क्रोनोमेट्री के इतिहास में एक ऐतिहासिक मोड़ था, क्योंकि इसका मतलब समय की एक नई क्वांटम इकाई समय की पूर्व सक्रिय खगोलीय इकाई के लिए एक प्रतिस्थापन था। समय की यह नई इकाई कुछ विशेष रूप से चयनित पदार्थों के अणुओं के ऊर्जा स्तरों के बीच सटीक विशिष्ट संक्रमणों के विकिरण की अवधि के रूप में पेश की गई थी। पहले बाद के वर्षों में इस समस्या के गहन अध्ययन के बाद, बहुत कम दबाव वाले तरल अमोनिया में माइक्रोवेव ऊर्जा के नियंत्रित अवशोषण के सिद्धांत पर परिचालन उपकरण का निर्माण करना संभव था। हालांकि, अवशोषण तत्व से लैस एक उपकरण के साथ पहले प्रयोगों ने अपेक्षित परिणाम नहीं दिए, क्योंकि अणुओं के पारस्परिक टकराव के कारण अवशोषण रेखा के विस्तार ने क्वांटम संक्रमण की आवृत्ति को निर्धारित करना मुश्किल बना दिया। यूएसएसआर एएम में केवल मुक्त उड़ान अमोनिया अणुओं की एक संकीर्ण बीम की विधि के द्वारा ही Prokhorov और N.G. बासोव, और कोलंबिया विश्वविद्यालय के अमेरिका में ताउन में अणुओं के पारस्परिक टकराव की संभावना को कम करने में कामयाब रहे और लगभग वर्णक्रमीय रेखा के विस्तार को खत्म कर दिया गया। इन परिस्थितियों में, अमोनिया अणु पहले से ही एक परमाणु जनरेटर की भूमिका निभा सकते हैं। अणुओं के संकीर्ण बंडल ने वैक्यूम की जगह में नोजल के माध्यम से धक्का दिया, एक गैर-समान इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र से गुज़रता है जिसमें अणु अलग हो जाते हैं। एक उच्च क्वांटम राज्य में अणु एक कॉन्फ़िगर किए गए अनुनादकर्ता को भेजे गए थे, जहां वे विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा को 23,870,128,825 हर्ट्ज की निरंतर आवृत्ति के साथ उत्सर्जित करते हैं। इस आवृत्ति की तुलना परमाणु घड़ी योजना में शामिल क्वार्ट्ज ऑसीलेटर की आवृत्ति की तुलना में की जाती है। इस सिद्धांत में, पहला क्वांटम जनरेटर बनाया गया था - अमोनिया मासर (विकिरण के उत्तेजित उत्सर्जन द्वारा माइक्रोवेव एम्पलीफिकेशन)।

N.G. बसोव, एएम। प्रोकहोरोव और कस्बों को 1 9 64 में भौतिकी में नोबेल पुरस्कार द्वारा इन कार्यों के लिए प्राप्त हुआ।

स्विट्ज़रलैंड, जापान, जर्मनी, ग्रेट ब्रिटेन, फ्रांस के वैज्ञानिक, और कम से कम, चेकोस्लोवाकिया भी अमोनिया मास्टर्स की आवृत्ति की स्थिरता का अध्ययन कर रहे थे। 1968-1979 की अवधि में। रेडियो इंजीनियरिंग और इलेक्ट्रॉनिक्स संस्थान में, चेकोस्लोवाक एकेडमी ऑफ साइंसेज ने कई अमोनिया मासरों के परीक्षण संचालन में बनाया और रख दिया, जिसने चेकोस्लोवाक उत्पादन की परमाणु घड़ी में सही समय को संग्रहीत करने के लिए आवृत्ति मानकों की भूमिका निभाई। उन्होंने लगभग 10-10 की आवृत्ति की स्थिरता हासिल की, जो एक दूसरे के 20 मिलियन हिस्सों में स्ट्रोक के दैनिक परिवर्तन से मेल खाती है।

वर्तमान में, परमाणु आवृत्ति और समय मानकों का उपयोग मुख्य रूप से दो मुख्य लक्ष्यों के लिए किया जाता है - समय और अंशांकन के लिए और मुख्य आवृत्ति मानकों की निगरानी के लिए। दोनों मामलों में, वे परमाणु मानक की आवृत्ति के साथ क्वार्ट्ज घड़ी जनरेटर की आवृत्ति की तुलना करते हैं।

समय को मापते समय, परमाणु मानक की आवृत्ति और क्रिस्टलीय घड़ी की आवृत्ति नियमित रूप से तुलना की जाती है, और पहचान विचलन रैखिक इंटरपोलेशन और औसत समय सुधार को निर्धारित करते हैं। तब सही समय क्वार्ट्ज घड़ी के रीडिंग और इस औसत समय सुधार के योग से प्राप्त किया जाता है। इस मामले में, इंटरपोलेशन के परिणामस्वरूप उत्पन्न होने वाली त्रुटि क्वार्ट्ज घड़ियों के क्रिस्टल की उम्र बढ़ने की प्रकृति द्वारा निर्धारित की जाती है।

समय के परमाणु मानकों के साथ प्राप्त असाधारण परिणाम, एक त्रुटि के साथ, पूरे हजार वर्षों के लिए केवल 1 एस के बराबर, कारण यह था कि अक्टूबर 1 9 67 में पेरिस में आयोजित उपायों और वजन पर तेरहवीं सामान्य सम्मेलन में, ए की एक नई परिभाषा ए समय की इकाई दी गई थी - परमाणु दूसरा, जिसे अब सीज़ियम -133 एटम के विकिरण के 9 1 9 2631,770 ऑसीलेशन के रूप में परिभाषित किया गया था।

जैसा कि हमने ऊपर संकेत दिया है, जब क्वार्ट्ज क्रिस्टल उम्र बढ़ रहा है, क्वार्ट्ज ऑसीलेटर के ऑसीलेशन की आवृत्ति धीरे-धीरे बढ़ रही है और क्वार्ट्ज और परमाणु ऑसीलेटर की आवृत्तियों के बीच अंतर लगातार बढ़ता है। यदि क्रिस्टल का बुजुर्ग वक्र सही है, तो कम से कम कुछ दिनों में अंतराल के माध्यम से केवल त्वरित रूप से क्वार्ट्ज ऑसीलेशन को समायोजित करने के लिए पर्याप्त है। इस प्रकार, परमाणु oscillator लगातार क्वार्ट्ज घड़ियों प्रणाली से जुड़ा नहीं जा सकता है, जो बहुत लाभदायक है क्योंकि मापने प्रणाली में हस्तक्षेप प्रभावों में हस्तक्षेप सीमित है।

1 9 58 में ब्रसेल्स में विश्व प्रदर्शनी में प्रदर्शित दो अमोनियम आण्विक ऑसीलेटर के साथ स्विस परमाणु घड़ी, प्रति दिन एक सौम्य सेकंड में सटीकता तक पहुंच गई, जो एक हजार बार सटीक पेंडुलम घंटे की सटीकता से अधिक है। यह सटीकता पहले से ही पृथ्वी की धुरी की घूर्णन गति की आवधिक अस्थिरता का अध्ययन करने की अनुमति देती है। अंजीर में अनुसूची। 3 9, जो क्रोनोनोमेटिक उपकरणों के ऐतिहासिक विकास की एक छवि की तरह है और समय माप विधियों में सुधार करता है, यह दिखाता है कि कुछ सदियों में लगभग एक चमत्कारी तरीके से मापने की सटीकता में वृद्धि हुई है। केवल पिछले 300 वर्षों में, यह सटीकता 100,000 से अधिक बार बढ़ी है।

अंजीर। 39। 1930 से 1950 तक क्रोनोमेट्रिक उपकरणों के पाठ्यक्रम की सटीकता

रसायनज्ञ रॉबर्ट विल्हेम बुनसेन (1811-18 99) को पहली बार सेसियम की खोज की गई थी, जिनमें से परमाणुओं ने उचित रूप से चयनित स्थितियों के साथ, लगभग 9 1 9 2 मेगाहट्र्ज की आवृत्ति के साथ विद्युत चुम्बकीय विकिरण को अवशोषित कर सकते थे। इस संपत्ति ने पहले सेसियम बीम रेज़ोनेटर बनाने के लिए शेरवुड और एमसी क्रैकन का उपयोग किया। आवृत्तियों और समय को मापने के लिए एक सीज़ियम अनुनादकर्ता का व्यावहारिक उपयोग इस एल एसेन के तुरंत बाद अपने प्रयासों को भेजा, जो इंग्लैंड में राष्ट्रीय शारीरिक प्रयोगशाला में काम कर रहा था। खगोलीय समूह "संयुक्त आँकड़े नेवेल वेधशाला" के सहयोग से वह पहले से ही 1 9 55-1958 में था। 9, 1 9 2,631,770 हर्ट्ज के सीज़ियम क्वांटम संक्रमण की आवृत्ति निर्धारित की गई और इफेमेराइड दूसरे अभिनय के निर्धारण से जुड़ा हुआ है, जो बाद में वर्णित है, जैसा कि ऊपर वर्णित है, ने समय की एक इकाई की एक नई परिभाषा की स्थापना की। निम्नलिखित सेसियम रेज़ोनेटरों को ओटावा में कनाडा के राष्ट्रीय शोध परिषद में डिजाइन किया गया था, प्रयोगशाला में "सिसन डी रेसीहेखर हॉरलोज़ज़" में प्रयोगशाला में और दूसरों में। 1 9 56 में बाजार में जारी औद्योगिक उत्पादन परमाणु घड़ियों का पहला वाणिज्यिक प्रकार, एटोमाइ्रोन, द मैसाचुसेट्स में अमेरिकन फर्म "नेक्सन कंपनी" वाल्डन "।

परमाणु घंटों की जटिलता यह तात्पर्य है कि परमाणु ऑसीलेटर का उपयोग केवल बड़े मापने वाले उपकरणों का उपयोग करके किए गए समय के प्रयोगशाला माप के क्षेत्र में ही संभव है। वास्तव में, यह हाल ही में तब तक था। हालांकि, इस क्षेत्र में miniaturization घुसना। प्रसिद्ध जापानी कंपनी "खात-हत्तीरी", जो क्रिस्टलीय ऑसीलेटर के साथ जटिल, क्रोनोगोगरों का उत्पादन करती है, ने पहली कलाई परमाणु घड़ियों का प्रस्ताव दिया, जो अमेरिकी कंपनी "मक-डोनेल डगलस इस्ट्रोनॉटिक्स कंपनी के सहयोग से फिर से बनाया गया। यह कंपनी एक लघु ईंधन सेल भी बनाती है, जो उल्लिखित घंटों के लिए एक ऊर्जा स्रोत है। इस तत्व के आकार 13 में विद्युत ऊर्जा? 6.4 मिमी रेडियोसोटोप प्रोमेथाई -147 का उत्पादन करता है; इस तत्व की सेवा जीवन पांच साल है। टैंटलम और स्टेनलेस स्टील से बने घड़ी के आवास पर्यावरण के लिए उत्सर्जित तत्व की बीटा किरणों के खिलाफ पर्याप्त सुरक्षा है।

खगोलीय माप, अंतरिक्ष में ग्रहों के आंदोलन का अध्ययन और विभिन्न रेडियो खगोल विज्ञान अध्ययनों में अब सही समय के बिना लागत नहीं है। सटीकता, जो कि ऐसे मामलों में क्वार्ट्ज या परमाणु घड़ियों से आवश्यक है, एक दूसरे के लाखों अंशों के भीतर उतार-चढ़ाव करता है। समय के बारे में जानकारी की बढ़ती सटीकता के साथ, घड़ी के सिंक्रनाइज़ेशन की समस्याओं में वृद्धि हुई है। एक बार सटीक और लंबी तरंगों पर सभी समय-संचरित समय प्रसारण को संतुष्ट करने के बाद 0.001 एस से अधिक सटीकता के साथ क्रोनोमेटिक उपकरणों की व्यवस्था के एक दूसरे से दूर दोनों के सिंक्रनाइज़ेशन के लिए बिल्कुल सटीक नहीं किया गया, और अब सटीकता की इस डिग्री असंतोषजनक है।

संभावित समाधानों में से एक - तुलनात्मक माप के स्थान पर सहायक घड़ी का परिवहन - इलेक्ट्रॉनिक तत्वों का लघुकरण दिया। शुरुआती 60 के दशक में, विशेष क्वार्ट्ज और परमाणु घड़ी का निर्माण किया गया, जिसे विमान पर पहुंचाया जा सकता था। उन्हें खगोलीय प्रयोगशालाओं के बीच पहुंचाया जा सकता है, और साथ ही उन्होंने उस समय के बारे में एक लाख डॉलर की सटीकता के साथ जानकारी दी। उदाहरण के लिए, जब 1 9 67 में, कैलिफ़ोर्नियन कंपनी हेवलेट-पाककार्ड द्वारा बनाई गई लघु सीज़ियम घड़ियों का इंटरकांटिनेंटल परिवहन, यह डिवाइस दुनिया के 53 प्रयोगशालाओं के माध्यम से पारित हो गया (यह चेक गणराज्य में भी था), और इसकी सहायता के साथ स्थानीय घड़ी द्वारा सिंक्रनाइज़ किया गया 0.1 μs (0.0000001 सी) की सटीकता के साथ।

समय की माइक्रोसॉन्ड तुलना के लिए, आप संचार उपग्रहों का उपयोग कर सकते हैं। 1 9 62 में, इस विधि का उपयोग यूनाइटेड किंगडम और संयुक्त राज्य अमेरिका द्वारा टेलीस्टोर उपग्रह के माध्यम से समय संकेत भेजकर किया गया था। कम लागत पर अधिक अनुकूल परिणाम, हालांकि, टेलीविजन उपकरणों का उपयोग करके सिग्नल का संचरण दिया गया।

सिंक्रनाइज़िंग टेलीविजन दालों का उपयोग करके सटीक समय और आवृत्ति का प्रसारण करने की यह विधि Czechoslovak वैज्ञानिक संस्थानों में विकसित और विकसित की गई थी। यहां के समय के बारे में जानकारी के सहायक वाहक वीडियो दालों को सिंक्रनाइज़ करने वाले हैं जो टेलीविजन कार्यक्रम के संचरण का उल्लंघन नहीं करते हैं। साथ ही, टेलीविजन सिग्नल में किसी भी अतिरिक्त आवेगों को दर्ज करने की आवश्यकता नहीं है।

इस विधि का उपयोग करने की शर्त तुलनात्मक घंटों के स्थानों पर एक ही टेलीविजन कार्यक्रम प्राप्त करने की संभावना है। तुलनात्मक घंटे कई मिलीसेकंड की सटीकता के लिए पूर्व-समायोज्य होते हैं, और माप को एक ही समय में सभी मापने वाले पदों पर किया जाना चाहिए। इसके अलावा, समय अंतर जानना जरूरी है, जो संयुक्त स्रोत से सिंक दालों को संचारित करने की आवश्यकता है, जो एक टेलीविजन सिंक्रनाइज़र है, जो घंटों की तुलना में रिसीवर के लिए प्राप्त करता है।

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परमाणु घंटे आज मौजूद समय को मापने के लिए सबसे सटीक साधन हैं, और आधुनिक प्रौद्योगिकियों के विकास और जटिलता के साथ तेजी से महत्वपूर्ण हो रहे हैं।

संचालन का सिद्धांत

परमाणु घड़ियों को सही समय पर रेडियोधर्मी क्षय के कारण गिना जाता है, क्योंकि यह उनके नाम के अनुसार प्रतीत हो सकता है, लेकिन नाभिक और आसपास के इलेक्ट्रॉनों के दोलन का उपयोग कर रहा है। उनकी आवृत्ति सकारात्मक चार्ज कोर और इलेक्ट्रॉनों के बीच कोर, गुरुत्वाकर्षण और इलेक्ट्रोस्टैटिक "बैलेंस शीट" के द्रव्यमान को निर्धारित करती है। यह सामान्य प्रति घंटा तंत्र के अनुरूप नहीं है। परमाणु घड़ियों समय के अधिक विश्वसनीय संरक्षक हैं, क्योंकि उनके दोलन नमी, तापमान या दबाव जैसे पर्यावरणीय कारकों के आधार पर नहीं बदले जाते हैं।

परमाणु घड़ी का विकास

कई सालों से, वैज्ञानिकों ने समझा कि परमाणुओं में विद्युत चुम्बकीय विकिरण को अवशोषित करने और उत्सर्जित करने के लिए हर किसी की क्षमता से जुड़े अनुनाद आवृत्तियों हैं। 1 9 30 और 1 9 40 के दशक में, उच्च आवृत्ति संचार और रडार के लिए उपकरण, जो परमाणुओं और अणुओं के अनुनाद की आवृत्तियों के साथ बातचीत कर सकते थे। इसने घड़ी के विचार के उद्भव में योगदान दिया।

पहली प्रतियां 1 9 4 9 में राष्ट्रीय मानकों और प्रौद्योगिकी संस्थान (एनआईएसटी) द्वारा बनाई गई थीं। अमोनिया को कंपन के स्रोत के रूप में इस्तेमाल किया गया था। हालांकि, वे मौजूदा मानक के मुकाबले एक बड़ा हो गए, और निम्नलिखित पीढ़ी को सेसियम लागू किया गया।

नया मानक

समय की माप की सटीकता में परिवर्तन इतना बड़ा था कि 1 9 67 में, उपायों और वजन पर सामान्य सम्मेलन ने अपने अनुनाद आवृत्ति पर सीज़ियम परमाणु के 9 1 9 2631,770 आवेशों के रूप में एक दूसरे एसआई को परिभाषित किया। इसका मतलब था कि समय अब \u200b\u200bपृथ्वी के आंदोलन से जुड़ा नहीं था। दुनिया में सबसे स्थिर परमाणु घड़ी 1 9 68 में बनाई गई थी और 1 99 0 के दशक तक एनआईएसटी समय संदर्भ प्रणाली के हिस्से के रूप में उपयोग की गई थी।

सर्वशक्तिमान गाड़ी

इस क्षेत्र में नवीनतम उपलब्धियों में से एक लेजर शीतलन है। इसने सिग्नल अनुपात में सुधार किया है - शोर और घड़ी संकेत में अनिश्चितता कम हो गई है। इस शीतलन प्रणाली और सीज़ियम घड़ी को बेहतर बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले अन्य उपकरणों को समायोजित करने के लिए, यह रेलवे कार का आकार होगा, हालांकि वाणिज्यिक विकल्प सूटकेस में फिट हो सकते हैं। इन प्रयोगशाला सेटिंग्स में से एक बोल्डर, कोलोराडो में समय की गणना करता है, और पृथ्वी पर सबसे सटीक घड़ी है। वे केवल 2 नैनोसेकंड प्रति दिन या 1.4 मिलियन में 1 सेकंड में गलत हैं।

जटिल प्रौद्योगिकी

इस तरह की एक बड़ी सटीकता एक जटिल तकनीकी प्रक्रिया का परिणाम है। सबसे पहले, तरल सेसियम को ओवन में रखा जाता है और जब तक यह गैस में नहीं जाता है तब तक गर्म हो जाता है। उच्च गति पर धातु परमाणु भट्ठी में एक छोटे से छेद के माध्यम से जाते हैं। विद्युत चुम्बकीय उन्हें विभिन्न ऊर्जाओं के साथ अलग-अलग बंडलों में विभाजित करने का कारण बनता है। आवश्यक बीम यू आकार के छेद के माध्यम से गुजरता है, और परमाणुओं को 9.1 9 2.631.770 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ माइक्रोवेव विकिरण की ऊर्जा के साथ विकिरण के अधीन किया जाता है। इसके लिए धन्यवाद, वे उत्साहित हैं और एक और ऊर्जा राज्य में संचारित हैं। फिर चुंबकीय क्षेत्र परमाणुओं के अन्य ऊर्जा राज्यों को फ़िल्टर करता है।

डिटेक्टर सेसियम पर प्रतिक्रिया करता है और अधिकतम आवृत्ति मान के साथ अधिकतम दिखाता है। एक क्वार्ट्ज जनरेटर को कॉन्फ़िगर करना आवश्यक है जो रणनीति तंत्र को नियंत्रित करता है। 9.192.631.770 पर इसकी आवृत्ति का विभाजन और प्रति सेकंड एक आवेग देता है।

न केवल सेसियम

यद्यपि सबसे आम परमाणु घड़ियों सिरेशियम के गुणों का उपयोग करते हैं, लेकिन उनमें से अन्य प्रकार हैं। वे लागू तत्व और ऊर्जा स्तर में परिवर्तन निर्धारित करने के साधन में भिन्न होते हैं। अन्य सामग्री हाइड्रोजन और रूबिडियम हैं। हाइड्रोजन पर परमाणु घड़ियों एक सीज़ियम की तरह काम कर रहे हैं, लेकिन एक विशेष सामग्री की दीवारों के साथ एक कंटेनर की आवश्यकता होती है जो ऊर्जा परमाणुओं के बहुत तेज़ नुकसान को रोकती है। रूबिडियम घड़ी सबसे सरल और कॉम्पैक्ट है। उनके पास गैसीय रूबिडियम से भरा एक ग्लास सेल है, अल्ट्राहिघ आवृत्ति एक्सपोजर जब प्रकाश के अवशोषण को बदलता है।

सटीक समय की आवश्यकता कौन है?

आज, समय को विशेष सटीकता के साथ गिना जा सकता है, लेकिन यह महत्वपूर्ण क्यों है? यह मोबाइल फोन, इंटरनेट, जीपीएस, विमानन कार्यक्रम और डिजिटल टेलीविजन जैसे सिस्टम में आवश्यक है। पहली नज़र में, यह स्पष्ट नहीं है।

सटीक समय का उपयोग कैसे किया जाता है इसका एक उदाहरण पैकेट सिंक्रनाइज़ेशन है। हजारों टेलीफोन कॉल औसत संचार लाइन के माध्यम से गुजरते हैं। यह केवल इसलिए संभव है क्योंकि वार्तालाप पूरी तरह से प्रसारित नहीं है। दूरसंचार कंपनी इसे छोटे पैकेजों में साझा करती है और यहां तक \u200b\u200bकि कुछ जानकारी भी याद आती है। फिर वे अन्य वार्तालापों के पैकेज के साथ लाइन के माध्यम से गुजरते हैं और दूसरे छोर पर मिश्रण किए बिना बहाल किए जाते हैं। घड़ी स्टेशन घड़ी प्रणाली यह निर्धारित कर सकती है कि कौन से पैकेट इस वार्तालाप से संबंधित हैं, जानकारी भेजने के सही समय पर।

GPS।

सटीक समय का एक और कार्यान्वयन वैश्विक स्थिति प्रणाली है। इसमें 24 उपग्रह होते हैं जो उनके निर्देशांक और समय को प्रसारित करते हैं। कोई भी जीपीएस रिसीवर उनके साथ जुड़ सकता है और अनुवाद समय की तुलना कर सकता है। अंतर उपयोगकर्ता को अपना स्थान निर्धारित करने की अनुमति देता है। यदि यह घड़ी बहुत सटीक नहीं थी, तो जीपीएस सिस्टम अव्यवहारिक और अविश्वसनीय होगा।

पूर्णता की सीमा

प्रौद्योगिकियों और परमाणु घड़ियों के विकास के साथ, ब्रह्मांड की त्रुटियां ध्यान देने योग्य थीं। पृथ्वी असमान चलती है, जो वर्षों और दिनों की लंबाई में यादृच्छिक उतार-चढ़ाव की ओर ले जाती है। अतीत में, ये परिवर्तन अनजान रहेगा क्योंकि समय को मापने के लिए उपकरण बहुत गलत थे। हालांकि, शोधकर्ताओं और वैज्ञानिकों की महान निराशा के लिए, वास्तविक दुनिया की विसंगतियों की भरपाई करने के लिए परमाणु घंटों का समय सही किया जाना चाहिए। वे अद्भुत उपकरण हैं जो आधुनिक प्रौद्योगिकियों के प्रचार में योगदान देते हैं, लेकिन उनकी पूर्णता प्रकृति द्वारा स्थापित सीमा तक ही सीमित है।

सबसे पहले, घड़ी मानवता को सॉफ्टवेयर-अस्थायी नियंत्रण के रूप में उपयोग करती है।

दूसरा, आज, समय का माप सभी का सबसे सटीक प्रकार का माप है: समय के माप की सटीकता अब परिभाषित किया गया है कि लगभग 1 · 10-11% की त्रुटि, या 300 हजार साल के लिए 1 सेकंड।

और आधुनिक लोगों को ऐसी सटीकता प्राप्त की जब उन्होंने उपयोग करना शुरू किया परमाणुओंजो उनके oscillations के परिणामस्वरूप परमाणु घंटों के नियामक हैं। सेसियम परमाणु हमारे लिए आवश्यक दोनों में स्थित हैं, ऊर्जा राज्य (+) और (-)। 9 1 9 2 631,770 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ विद्युत चुम्बकीय विकिरण तब किया जाता है जब परमाणु राज्य (+) से (-) से प्रेषित होते हैं, जो एक सटीक स्थायी आवधिक प्रक्रिया - परमाणु घड़ी कोड के नियामक बनाते हैं।

सटीक सीज़ियम काम करने के लिए परमाणु घड़ी के लिए, भट्ठी में वाष्पीकरण करना आवश्यक है, इस प्रक्रिया के परिणामस्वरूप इसके परमाणु फेंके गए हैं। भट्ठी के पीछे एक छँटाई चुंबक है, जिसमें एक राज्य (+) में परमाणुओं की बैंडविड्थ है, और इसमें, माइक्रोवेव क्षेत्र में विकिरण से, परमाणु राज्य (-) में प्रेषित होते हैं। दूसरा चुंबक परमाणु भेजता है जो राज्य (+) को (-) को प्राप्त करने वाले डिवाइस में बदल देता है। कई परमाणुओं ने अपनी स्थिति को बदल दिया है केवल तभी प्राप्त किया जाता है जब माइक्रोवेव एमिटर की आवृत्ति सेसियम ऑसीलेशन 9 1 9 2 631,770 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ मिलती है। अन्यथा, प्राप्त करने वाले डिवाइस में परमाणुओं की संख्या (-) घट जाती है।

उपकरणों की लगातार निगरानी की जाती है और आवृत्ति 9 1 9 2 631 770 हर्ट्ज की स्थिरता को नियंत्रित किया जाता है। तो, समय डिजाइनरों का सपना किया गया था, एक बिल्कुल स्थायी आवधिक प्रक्रिया मिली: आवृत्ति 9 1 9 2 631,770 हर्ट्ज, परमाणु घड़ी को विनियमित करना।

आज, एक अंतरराष्ट्रीय समझौते के परिणामस्वरूप, दूसरे को विकिरण अवधि के रूप में परिभाषित किया गया है, जो 9 1 9 2 631,770 द्वारा गुणा किया गया है, जो सीज़ियम एटम (सेसियम -13 3 आइसोटोप) के मुख्य राज्य के दो हाइपरथिथिक संरचनात्मक स्तरों के बीच संक्रमण के अनुरूप है।

सटीक समय को मापने के लिए, अन्य परमाणुओं और अणुओं के ऑसीलेशन का भी उपयोग किया जा सकता है, जैसे कैल्शियम, रूबिडियम परमाणु, सेसियम, स्ट्रोंटियम, हाइड्रोजन अणु, आयोडीन, मीथेन इत्यादि। हालांकि, सेसियम परमाणु के विकिरण को मान्यता प्राप्त है आवृत्ति मानक। मानक (सेसियम) के साथ विभिन्न परमाणुओं के oscillations की तुलना करने के लिए, एक टाइटेनियम-नीलमणि लेजर बनाया गया है जो 400 से 1000 एनएम तक की सीमा में आवृत्तियों की एक विस्तृत श्रृंखला उत्पन्न करता है।

क्वार्ट्ज और परमाणु घड़ी का पहला निर्माता एक अंग्रेजी प्रयोगकर्ता था एसेन लुईस (1 9 08-199 7)। 1 9 55 में, उन्होंने सीज़ियम परमाणुओं के बीम पर आवृत्ति (समय) का पहला परमाणु मानक बनाया। इस काम के परिणामस्वरूप, 3 साल (1 9 58) के बाद, परमाणु आवृत्ति मानक के आधार पर एक समय सेवा उत्पन्न हुई।

यूएसएसआर में, अकादमिक निकोलाई गेनेडेविच बेसोव परमाणु घड़ियों के निर्माण के लिए अपने विचारों को आगे बढ़ाते हैं।

इसलिए, परमाणु घड़ी,सटीक प्रकार के घंटों में से एक समय को मापने के लिए एक उपकरण है, जहां परमाणुओं या अणुओं के अपने स्वयं के ऑसीलेशन को एक पेंडुलम के रूप में उपयोग किया जाता है। परमाणु घड़ी स्थिरता सभी मौजूदा प्रकार के घंटों के बीच सबसे अच्छी है, जो उच्चतम सटीकता की कुंजी है। साधारण घंटों के विपरीत, 32,768 दालों की तुलना में परमाणु घड़ी जनरेटर मुद्दे। परमाणुओं की उतार-चढ़ाव हवा के तापमान, कंपन, आर्द्रता और कई अन्य बाहरी कारकों पर निर्भर नहीं है।

आधुनिक दुनिया में, जब नेविगेशन के बिना ऐसा करना आसान नहीं होता है, तो परमाणु घड़ी अनिवार्य सहायक बन गई है। वे सैटेलाइट संचार पर स्वचालित रूप से अंतरिक्ष यान, उपग्रह, बैलिस्टिक मिसाइल, विमान, पनडुब्बी, कार का स्थान निर्धारित करने में सक्षम हैं।

इस प्रकार, पिछले 50 वर्षों पर परमाणु घड़ी, और अधिक सटीक सीज़ियम को सबसे सटीक माना जाता है। उनके पास लंबे समय तक सटीक समय सेवाओं द्वारा उपयोग किया गया है, साथ ही अस्थायी सिग्नल कुछ रेडियो स्टेशनों द्वारा प्रसारित किए जाते हैं।

परमाणु घड़ी डिवाइस में 3 भाग शामिल हैं:

क्वांटम भेदक

क्वार्ट्ज ऑसीलेटर

इलेक्ट्रॉनिक्स कॉम्प्लेक्स।

क्वार्ट्ज ऑसीलेटर एक आवृत्ति (5 या 10 मेगाहट्र्ज) उत्पन्न करता है। ऑसीलेटर एक आरसी रेडियो जनरेटर है जिसमें एक क्वार्ट्ज क्रिस्टल पाइज़ोइलेक्ट्रिक मोड को अनुनाद तत्व के रूप में उपयोग किया जाता है, जहां परमाणुओं की तुलना होती है जो इसकी आवृत्ति की स्थिरता को बढ़ाने के लिए राज्य (+) को (-) बदलने के लिए बदलती है। क्वांटम भेदभावकर्ता (परमाणु या अणुओं) के oscillations।। जब oscillations में अंतर प्रकट होता है, तो इलेक्ट्रॉनिक्स क्वार्ट्ज ऑसीलेटर की आवृत्ति शून्य स्तर पर समायोजित करता है, जिससे घड़ी की स्थिरता और सटीकता को वांछित स्तर तक बढ़ाया जाता है।

आधुनिक दुनिया में, दुनिया के किसी भी देश में हर रोज जीवन में उपयोग करने के लिए परमाणु घंटे किए जा सकते हैं। वे आकार और सुंदर में बहुत छोटे हैं। नवीनतम नवीनता परमाणु घड़ियों का आकार कोई और मैच बॉक्स नहीं है और उनकी कम बिजली की खपत 1 वाट से कम है। और यह सीमा नहीं है, शायद भविष्य में, तकनीकी प्रगति मोबाइल फोन तक पहुंच जाएगी। इस बीच, कॉम्पैक्ट परमाणु घड़ी केवल नेविगेशन की सटीकता बढ़ाने के लिए कई बार मिसाइलों को समायोजित करके स्थापित की जाती है।

आज, प्रत्येक स्वाद और वॉलेट के लिए नर और मादा परमाणु घंटे ऑनलाइन स्टोर में खरीदे जा सकते हैं।

2011 में, दुनिया की सबसे छोटी परमाणु घड़ियों ने सिमेट्रिकॉम और सैंडॉन्ड की राष्ट्रीय प्रयोगशाला के विशेषज्ञ बनाया। यह घड़ी, पिछले व्यावसायिक रूप से उपलब्ध संस्करणों की तुलना में 100 गुना अधिक कॉम्पैक्ट। सबसे बड़ा परमाणु क्रोनोमीटर अधिक मैच बॉक्स नहीं है। काम करने के लिए, यह 100 मेगावाट की काफी शक्ति है - यह पूर्ववर्तियों की तुलना में 100 गुना कम है।

घड़ी का आकार स्प्रिंग्स और गियर तंत्र की जगह स्थापित करके निर्धारित किया गया था, जो महत्वहीन शक्ति के लेजर बीम की कार्रवाई के तहत सीज़ियम परमाणुओं द्वारा उत्सर्जित विद्युत चुम्बकीय तरंगों की आवृत्ति को निर्धारित करने के सिद्धांत पर अभिनय करके निर्धारित किया गया था।

इस तरह के घड़ियों नेविगेशन में लागू होते हैं, साथ ही खनिकों, गोताखोरों के काम में, जहां सतह पर सहकर्मियों के साथ समय को सटीक रूप से सिंक्रनाइज़ करना आवश्यक है, साथ ही सटीक समय सेवाओं के साथ, क्योंकि परमाणु घड़ी त्रुटि 0.000001 से कम है दूसरा दिन। रिकॉर्ड की लागत छोटी परमाणु घड़ियों सममितीयम लगभग 1,500 डॉलर थी।

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