台式銣(rú)鐘的運作原理分(fēn)析(xī)

　　台式銣鐘又被(bèi)稱為銣原子鐘，銣原(yuán)子(zǐ)鐘由銣量(liáng)子部(bù)分和(hé)壓控晶(jīng)體振蕩器(qì)組(zǔ)成(chéng)。壓控(kòng)晶體(tǐ)振蕩(dàng)器(qì)的頻(pín)率(shuài)經(jīng)過(guò)倍(bèi)頻(pín)和(hé)頻(pín)率(shuài)合成，送到(dào)量子(zǐ)係(xì)統(tǒng)與銣(rú)原(yuán)子(zǐ)躍遷頻率進(jìn)行(háng)比(bǐ)較(jiào)。誤差信(xìn)號送回到壓(yā)控晶體(tǐ)振蕩(dàng)器(qì)，對其頻(pín)率(shuài)進行調節，使(shǐ)其(qí)鎖定在(zài)銣原子(zǐ)*的能級(jí)躍遷所對應(yīng)的頻(pín)率(shuài)上。銣原子頻標短期穩(wěn)定(dìng)度(dù)zui高(gāo)可達到10-12量(liáng)級，準確(què)度為±5×10-11，在分類上常分(fēn)為:普(pǔ)通型(xíng)，軍用(yòng)型(xíng)，航(háng)天(tiān)型(xíng)等。由(yóu)於(yú)它體積(jī)小，精度高(gāo)，所以(yǐ)應(yīng)用(yòng)zui廣。

　　台(tái)式(shì)銣鐘銣頻率標準不(bù)需(xū)要真(zhēn)空(kōng)係(xì)統，致(zhì)偏磁鐵(tiě)和原子束，因而體積小，質量小(xiǎo)，預熱(rè)時(shí)間(jiān)短，價(jià)格(gé)便宜(yí)，但準確度(dù)差，頻率漂移比(bǐ)較(jiào)大，僅(jǐn)能(néng)用(yòng)作(zuò)二(èr)級標準(zhǔn)。銣(rú)頻率標準可通過(guò)GPS進行快速馴(xùn)服和(hé)外秒同(tóng)步，克服銣振(zhèn)蕩器本身的(dí)漂移，可(kě)被看作是一個基本的同步(bù)時鐘(zhōng)單元。通(tōng)過設計和工(gōng)藝的改進，產(chǎn)品的(dí)可靠(kào)性和批量生產也得到保證，現(xiàn)已具備產(chǎn)業化的條(tiáo)件(jiàn)。可(kě)以預計，這種帶外(wài)秒(miǎo)馴服(fú)的(dí)高性能(néng)小(xiǎo)型化銣(rú)鐘將應(yīng)用於(yú)無(wú)人值(zhí)守(shǒu)等(děng)苛(kē)刻環(huán)境(jìng)，將(jiāng)大(dà)大拓展銣(rú)鐘的應用領域(yù)。

　　台式(shì)銣鐘(zhōng)的(dí)工(gōng)作原理(lǐ)與其他原(yuán)子(zǐ)鐘一(yī)致，均(jūn)是(shì)使用(yòng)能級躍(yuè)遷理論來(lái)測定時間(jiān):原子(zǐ)是按(àn)照圍(wéi)繞在原(yuán)子核(hé)周(zhōu)圍不(bù)同電子(zǐ)層的能量差(chà)，來(lái)吸(xī)收(shōu)或(huò)釋(shì)放電磁能量的。這裏電(diàn)磁能量(liáng)是不(bù)連續的(dí)。當(dāng)原子從(cóng)一個(gè)高"能量(liáng)態"躍(yuè)遷至低的(dí)"能量(liáng)態"時(shí)，它便(biàn)會釋放電磁(cí)波。這(zhè)種(zhǒng)電磁波特征頻(pín)率是固定的(dí)，這(zhè)也就(jiù)是人(rén)們(mén)所說的(dí)共(gòng)振(zhèn)頻(pín)率。通過以這(zhè)種共(gòng)振(zhèn)頻率為節拍器(qì)，原子(zǐ)鐘(zhōng)可(kě)以來測(cè)定時(shí)間(jiān)。例如(rú):假(jiǎ)定(dìng)特定(dìng)原(yuán)子(zǐ)的(dí)共(gòng)振頻率(shuài)為1000Hz，則該原子能級(jí)躍遷(qiān)時釋放(fàng)的電(diàn)磁(cí)波(bō)振動1000次(cì)的時(shí)間即(jí)為(wéi)1m秒(miǎo)。