微型原子鐘

微型原子鐘

利用原子吸收或釋放能量時發出的電磁波來計時的,體積極小而又計時極其精準的計時器。

基本介紹

  • 中文名:微型原子鐘
  • 外文名:Micro Atomic clock
  • 體積:僅為1立方厘米
  • 研製者:美國密西根大學科學家
  • 特點:耗電量極低
概況,簡介,套用,

概況

體積僅為1立方厘米的原子鐘,由美國密西根大學科學家與美國國防部及美國國家標準與技術研究所合作研製,可以用於手機和其他裝置中。微型原子鐘由於耗電量極低將會獲得廣泛套用。

簡介

原子鐘每天走時誤差僅為1毫秒或每274年走時誤差1秒,雖然它沒有NIST-F1原子鐘走時準確,NIST-F1原子鐘每3000萬年走時誤差1秒,但是NIST-F1原子鐘體積龐大,要占地3.7立方米,耗電功率達500瓦。微型原子鐘卻特別微小,它的體積僅為1立方厘米,耗電功率為75毫瓦,因此它可以由普通電池來供電。現階段的研製目標是,提高原子鐘的走時準確度和降低耗電功率至30毫瓦。
新型原子鐘的低能耗是微型化副產品的一部分,它走時由銫原子控制,銫原子周期性改變節拍器的能量狀態。一對銫原子應被加熱到80℃,實驗原子鐘蒸氣室大小總共為0.6立方毫米,將一對銫原子加熱到所需溫度耗時不到3秒和幾毫瓦電。此外,蒸氣室中含有的緩衝氣體會在銫原子與蒸氣室壁相碰撞時減少能耗。

套用

微型原子鐘在通信、交通、電力、金融、軍事國防、航空、航天以及基準物理量的測量等領域有著廣泛的套用前景和套用需求。微型晶片級原子鐘的廣泛套用將會產生深遠的甚至革命性的影響,將會帶來良好的社會效益和經濟效益。微型原子鐘可以改善大量裝置的特性,例如手機既可以更快接收信息,也可以更快阻止信息;GPS系統將能在更短時間內獲取準確確定方位所需信號,並且可以使用較小功率的電池。

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