Hidrogen atom saatı. Atom saatları necə işləyir (5 şəkil). Atom saatları necə işləyir?

Hidrogen atom saatı. Atom saatları necə işləyir (5 şəkil). Atom saatları necə işləyir?

Atom saatları bu gün mövcud olan ən dəqiq vaxtı ölçən alətlərdir və müasir texnologiya inkişaf etdikcə və mürəkkəbləşdikcə getdikcə əhəmiyyət kəsb edir.

Əməliyyat prinsipi

Atom saatları, adından da göründüyü kimi, radioaktiv parçalanma sayəsində deyil, nüvələrin və onları əhatə edən elektronların vibrasiyasından istifadə edərək dəqiq vaxtı saxlayır. Onların tezliyi nüvənin kütləsi, cazibə qüvvəsi və müsbət yüklü nüvə ilə elektronlar arasındakı elektrostatik “tarazlayıcı” ilə müəyyən edilir. Bu, adi saat hərəkətinə tam uyğun gəlmir. Atom saatları daha etibarlı vaxt saxlayanlardır, çünki onların salınımları rütubət, temperatur və ya təzyiq kimi ətraf mühit amillərindən asılı olaraq dəyişmir.

Atom saatlarının təkamülü

İllər keçdikcə elm adamları atomların hər birinin elektromaqnit şüalarını udmaq və yaymaq qabiliyyəti ilə əlaqəli rezonans tezliklərə malik olduğunu başa düşdülər. 1930-1940-cı illərdə atomların və molekulların rezonans tezlikləri ilə əlaqə qura bilən yüksək tezlikli rabitə və radar avadanlıqları hazırlanmışdır. Bu, saat ideyasına kömək etdi.

İlk nümunələr 1949-cu ildə Milli Standartlar və Texnologiya İnstitutu (NIST) tərəfindən yaradılmışdır. Ammonyak vibrasiya mənbəyi kimi istifadə edilmişdir. Bununla belə, onlar mövcud vaxt standartından çox dəqiq deyildilər və sezium növbəti nəsildə istifadə edildi.

Yeni standart

Zamanın ölçülməsinin dəqiqliyindəki dəyişiklik o qədər böyük idi ki, 1967-ci ildə Çəkilər və Ölçülər üzrə Baş Konfrans SI saniyəsini sezium atomunun rezonans tezliyində 9.192.631.770 titrəyişi olaraq təyin etdi. Bu o demək idi ki, vaxt artıq Yerin hərəkəti ilə bağlı deyil. Dünyanın ən sabit atom saatı 1968-ci ildə yaradılmışdır və 1990-cı illərə qədər NIST vaxt hesablama sisteminin bir hissəsi kimi istifadə edilmişdir.

Təkmilləşdirmə maşını

Bu sahədə ən son nailiyyətlərdən biri lazerlə soyutmadır. Bu, siqnalın səs-küy nisbətini yaxşılaşdırdı və saat siqnalındakı qeyri-müəyyənliyi azaltdı. Bu soyutma sistemini və sezium saatlarını təkmilləşdirmək üçün istifadə edilən digər avadanlıqları yerləşdirmək üçün dəmir yolu vaqonunun ölçüsündə yer tələb olunur, baxmayaraq ki, kommersiya versiyaları bir çamadana sığdıra bilər. Bu laboratoriya qurğularından biri Kolorado ştatının Boulder şəhərində vaxtı saxlayır və yer üzündəki ən dəqiq saatdır. Onlar gündə yalnız 2 nanosaniyə və ya 1,4 milyon ildə 1 saniyə səhv edirlər.

Kompleks texnologiya

Bu nəhəng dəqiqlik mürəkkəb istehsal prosesinin nəticəsidir. Əvvəlcə maye sezium sobaya qoyulur və qaz halına gələnə qədər qızdırılır. Metal atomları sobadakı kiçik bir açılışdan yüksək sürətlə çıxır. Elektromaqnitlər onların müxtəlif enerjili ayrı şüalara bölünməsinə səbəb olur. Tələb olunan şüa U şəkilli dəlikdən keçir və atomlar 9 192 631 770 Hz tezliyi ilə mikrodalğalı enerji ilə şüalanır. Bunun sayəsində onlar həyəcanlanır və fərqli bir enerji vəziyyətinə keçirlər. Daha sonra maqnit sahəsi atomların digər enerji vəziyyətlərini süzür.

Detektor sezyuma reaksiya verir və düzgün tezlik dəyərində maksimumu göstərir. Bu, saat mexanizmini idarə edən kvars osilatorunu konfiqurasiya etmək üçün lazımdır. Onun tezliyini 9.192.631.770-ə bölmək saniyədə bir impuls verir.

Yalnız sezium deyil

Ən çox yayılmış atom saatları seziumun xüsusiyyətlərindən istifadə etsə də, başqa növləri də var. Onlar istifadə olunan elementdə və enerji səviyyəsində dəyişiklikləri təyin etmək üçün vasitələrlə fərqlənirlər. Digər materiallar hidrogen və rubidiumdur. Hidrogen atom saatları sezium saatları kimi işləyir, lakin divarları atomların çox tez enerji itirməsinin qarşısını alan xüsusi materialdan hazırlanmış qab tələb edir. Rubidium saatları ən sadə və yığcamdır. Onlarda rubidium qazı ilə doldurulmuş şüşə hüceyrə ultrayüksək tezlikə məruz qaldıqda işığın udulmasını dəyişir.

Dəqiq vaxt kimə lazımdır?

Bu gün vaxtı son dərəcə dəqiqliklə ölçmək olar, bəs bu niyə vacibdir? Bu, mobil telefonlar, İnternet, GPS, aviasiya proqramları və rəqəmsal televiziya kimi sistemlərdə lazımdır. İlk baxışdan bu aydın görünmür.

Vaxtın necə dəqiq istifadə edildiyinə misal paket sinxronizasiyasıdır. Orta rabitə xəttindən minlərlə telefon danışığı keçir. Bu, yalnız söhbətin tam ötürülmədiyi üçün mümkündür. Telekommunikasiya şirkəti onu kiçik paketlərə bölür və hətta bəzi məlumatı atlayır. Sonra onlar digər söhbətlərin paketləri ilə birlikdə xəttdən keçirlər və qarışdırmadan digər ucunda bərpa olunurlar. Telefon stansiyasının saat sistemi məlumatın göndərildiyi dəqiq vaxta görə verilən söhbətə hansı paketlərin aid olduğunu müəyyən edə bilir.

GPS

Dəqiq vaxtın başqa bir tətbiqi qlobal yerləşdirmə sistemidir. O, koordinatlarını və vaxtı ötürən 24 peykdən ibarətdir. İstənilən GPS qəbuledicisi onlara qoşula və yayım vaxtlarını müqayisə edə bilər. Fərq istifadəçiyə öz yerini təyin etməyə imkan verir. Əgər bu saatlar çox dəqiq olmasaydı, GPS sistemi praktiki və etibarsız olardı.

Mükəmməlliyin həddi

Texnologiyanın və atom saatlarının inkişafı ilə Kainatın qeyri-dəqiqlikləri nəzərə çarpırdı. Yer qeyri-bərabər hərəkət edir, illərin və günlərin uzunluğunda təsadüfi dəyişikliklərə səbəb olur. Keçmişdə bu dəyişikliklər diqqətdən kənarda qalardı, çünki vaxtı ölçmək üçün alətlər çox qeyri-dəqiq idi. Bununla belə, tədqiqatçıların və elm adamlarının məyusluğuna görə, atom saatlarının vaxtı real dünyadakı anomaliyaları kompensasiya etmək üçün tənzimlənməlidir. Onlar müasir texnologiyanı inkişaf etdirməyə kömək edən heyrətamiz alətlərdir, lakin onların mükəmməlliyi təbiətin özü tərəfindən müəyyən edilmiş məhdudiyyətlərlə məhdudlaşır.

Atom saatı

Kvars saatlarının dəqiqliyini onların qısamüddətli dayanıqlığı nöqteyi-nəzərindən qiymətləndirsək, demək lazımdır ki, bu dəqiqlik sarkaçlı saatlardan qat-qat yüksəkdir, lakin uzunmüddətli ölçmələr zamanı daha yüksək sabitlik göstərir. Kvars saatlarında nizamsız hərəkət kvarsın daxili strukturunun dəyişməsi və elektron sistemlərin qeyri-sabitliyi nəticəsində yaranır.

Tezliyin qeyri-sabitliyinin əsas mənbəyi osilator tezliyini sinxronlaşdıran kvars kristalının qocalmasıdır. Doğrudur, ölçmələr göstərdi ki, kristalın qocalması, tezliyin artması ilə müşayiət olunur, böyük dalğalanmalar və qəfil dəyişikliklər olmadan baş verir. Rəğmən. Bu yaşlanma kvars saatının düzgün işləməsini pozur və sabit, dəyişməz tezlik reaksiyasına malik osilatoru olan başqa bir cihaz tərəfindən müntəzəm monitorinq ehtiyacını diktə edir.

İkinci Dünya Müharibəsindən sonra mikrodalğalı spektroskopiyanın sürətli inkişafı uyğun spektral xətlərə uyğun gələn tezliklər vasitəsilə vaxtın dəqiq ölçülməsi üçün yeni imkanlar açdı. Tezlik standartları sayıla bilən bu tezliklər kvant osilatorundan zaman standartı kimi istifadə etmək fikrinə gətirib çıxardı.

Bu qərar xronometriya tarixində tarixi dönüş idi, çünki bu, əvvəllər qüvvədə olan astronomik zaman vahidinin yeni kvant zaman vahidi ilə əvəz edilməsi demək idi. Bu yeni vaxt vahidi bəzi xüsusi seçilmiş maddələrin molekullarının enerji səviyyələri arasında dəqiq müəyyən edilmiş keçidlərin şüalanma dövrü kimi təqdim edilmişdir. Müharibədən sonrakı ilk illərdə bu problemlə bağlı intensiv tədqiqatlardan sonra çox aşağı təzyiqlərdə maye ammonyakda mikrodalğalı enerjinin idarə olunan udulması prinsipi ilə işləyən qurğu qurmaq mümkün olmuşdur. Lakin udma elementi ilə təchiz edilmiş cihazla aparılan ilk təcrübələr gözlənilən nəticəni vermədi, çünki molekulların qarşılıqlı toqquşması nəticəsində yaranan udma xəttinin genişlənməsi kvant keçidinin özünün tezliyini müəyyən etməyi çətinləşdirdi. Yalnız SSRİ-də sərbəst uçan ammonyak molekullarının dar şüa üsulu ilə A.M. Proxorov və N.G. Basov və ABŞ-da Kolumbiya Universitetindən Taunes molekulların qarşılıqlı toqquşma ehtimalını əhəmiyyətli dərəcədə azaltmağa və spektral xəttin genişlənməsini praktiki olaraq aradan qaldırmağa müvəffəq oldular. Bu şəraitdə ammonyak molekulları artıq atom generatoru rolunu oynaya bilərdi. Bir burun vasitəsilə vakuum məkanına buraxılan dar bir molekul şüası, molekulların ayrıldığı qeyri-bərabər elektrostatik sahədən keçir. Daha yüksək kvant vəziyyətində olan molekullar tənzimlənmiş rezonatora yönəldildi və burada onlar 23,870,128,825 Hz sabit tezlikdə elektromaqnit enerjisi buraxdılar. Sonra bu tezlik atom saatı dövrəsinə daxil olan kvars osilatorunun tezliyi ilə müqayisə edilir. İlk kvant generatoru, ammonyak maseri (Stimulated Emission of Radiasiya ilə Mikrodalğalı Gücləndirmə) bu prinsip əsasında qurulmuşdur.

N.G. Basov, A.M. Proxorov və Taunes bu işə görə 1964-cü ildə fizika üzrə Nobel mükafatı aldılar.

İsveçrə, Yaponiya, Almaniya, Böyük Britaniya, Fransa və ən nəhayət, Çexoslovakiya alimləri də ammonyak maserlərinin tezliyinin sabitliyini öyrənmişlər. 1968-1979-cu illər ərzində. Çexoslovakiya Elmlər Akademiyasının Radiotexnika və Elektronika İnstitutunda Çexoslovakiya istehsalı olan atom saatlarında dəqiq vaxtı saxlamaq üçün tezlik standartı kimi xidmət edən bir neçə ammonyak maserləri tikilib sınaq istismarına verildi. Onlar saniyənin 20 milyonda bir hissəsinin gündəlik dəyişmələrinə uyğun gələn 10-10 sıra tezlik sabitliyinə nail oldular.

Hal-hazırda atom tezliyi və vaxt standartları əsasən iki əsas məqsəd üçün istifadə olunur - vaxtın ölçülməsi və bazal tezlik standartlarının kalibrlənməsi və monitorinqi üçün. Hər iki halda kvars saat generatorunun tezliyi atom standartının tezliyi ilə müqayisə edilir.

Vaxtı ölçərkən atom standartının tezliyi və kristal saat generatorunun tezliyi mütəmadi olaraq müqayisə edilir və müəyyən edilmiş kənarlaşmalar əsasında xətti interpolyasiya və orta vaxt korreksiyası müəyyən edilir. Həqiqi vaxt daha sonra kvars saatının oxunuşlarının cəmindən və bu orta vaxt korreksiyasından əldə edilir. Bu halda, interpolyasiya nəticəsində yaranan xəta kvars saat kristalının qocalma xarakteri ilə müəyyən edilir.

Atom vaxt standartları ilə əldə edilən müstəsna nəticələr, min ildə cəmi 1 s xəta ilə, 1967-ci ilin oktyabrında Parisdə keçirilən Çəkilər və Ölçülər üzrə XIII Baş Konfransda zaman vahidinin yeni tərifinin verilməsinə səbəb oldu. - indi sezium-133 atomunun radiasiyasının 9,192,631,770 salınımı kimi müəyyən edilmiş atom saniyəsi.

Yuxarıda qeyd etdiyimiz kimi, kvars kristalı yaşlandıqca, kvars osilatorunun rəqs tezliyi tədricən artır və kvars və atom osilatorunun tezlikləri arasındakı fərq davamlı olaraq artır. Kristalın yaşlanma əyrisi düzgündürsə, onda kvars vibrasiyasını yalnız dövri olaraq, ən azı bir neçə gün fasilələrlə düzəltmək kifayətdir. Bu şəkildə, atom osilatorunun kvars saat sisteminə daimi olaraq qoşulmasına ehtiyac yoxdur, bu, çox sərfəlidir, çünki müdaxilə təsirlərinin ölçmə sisteminə daxil olması məhduddur.

1958-ci ildə Brüsseldə keçirilən Ümumdünya Sərgisində nümayiş etdirilən iki ammonyak molekulyar osilatorlu İsveçrə atom saatı gündə saniyənin yüz mində biri qədər dəqiqliyə nail oldu ki, bu da dəqiq sarkaçlı saatlardan min dəfə daha dəqiqdir. Bu dəqiqlik artıq yer oxunun fırlanma sürətində dövri qeyri-sabitlikləri öyrənməyə imkan verir. Şəkildəki qrafik. Xronometrik alətlərin tarixi inkişafının və vaxtın ölçülməsi üsullarının təkmilləşdirilməsinin bir növ təsviri olan 39, bir neçə əsr ərzində zamanın ölçülməsinin dəqiqliyinin, demək olar ki, möcüzəvi şəkildə necə artdığını göstərir. Təkcə son 300 ildə bu dəqiqlik 100.000 dəfədən çox artmışdır.

düyü. 39. 1930-cu ildən 1950-ci ilə qədər olan dövrdə xronometrik alətlərin dəqiqliyi.

Kimyaçı Robert Vilhelm Bunsen (1811-1899) ilk dəfə sezium kəşf etdi, onun atomları düzgün seçilmiş şəraitdə təxminən 9192 MHz tezliyi olan elektromaqnit şüalarını udmaq qabiliyyətinə malikdir. Bu xüsusiyyət Sherwood və McCracken tərəfindən ilk sezium şüa rezonatorunu yaratmaq üçün istifadə edilmişdir. Tezliklə İngiltərədəki Milli Fizika Laboratoriyasında işləyən L.Essen öz səylərini tezliklərin və vaxtı ölçmək üçün sezium rezonatorundan praktiki istifadəyə yönəltdi. Amerika Birləşmiş Ştatlarının Nevel Rəsədxanası astronomik qrupu ilə əməkdaşlıq edərək, o, artıq 1955-1958-ci illərdə. seziumun kvant keçid tezliyini 9,192,631,770 Hz-də təyin etdi və onu efemer ikincinin o vaxtkı indiki tərifi ilə əlaqələndirdi, bu da daha sonra, yuxarıda deyildiyi kimi, zaman vahidinin yeni tərifinin yaradılmasına səbəb oldu. Aşağıdakı sezium rezonatorları Kanadanın Ottavadakı Milli Tədqiqat Şurasında, Neuşateldəki İsveçrənin des Researches Horlogeres laboratoriyasında və s. inşa edilmişdir. Sənaye istehsalı olan ilk atom saatı 1956-cı ildə Atomikron adı ilə bazara çıxarılmışdır. Amerika şirkəti National Company Walden" Massaçusetsdə.

Atom saatlarının mürəkkəbliyi onu deməyə əsas verir ki, atom osilatorlarından istifadə yalnız böyük ölçü cihazlarından istifadə etməklə aparılan laboratoriya vaxtının ölçülməsi sahəsində mümkündür. Əslində bu yaxınlara qədər belə idi. Lakin miniatürləşmə bu sahəyə də nüfuz edib. Kristal osilatorlarla mürəkkəb xronoqraflar istehsal edən məşhur Yapon şirkəti Seiko-Hattori yenidən Amerikanın McDonnell Douglas Astronautics Company şirkəti ilə birgə hazırlanmış ilk atom qol saatını təklif etdi. Bu şirkət həmçinin qeyd olunan saatlar üçün enerji mənbəyi olan miniatür yanacaq elementi istehsal edir. Bu elementdə elektrik enerjisi 13? 6,4 mm radioizotop prometium-147 istehsal edir; Bu elementin xidmət müddəti beş ildir. Tantal və paslanmayan poladdan hazırlanmış saat korpusu elementin ətraf mühitə yayılan beta şüalarından kifayət qədər qorunur.

Astronomik ölçmələr, planetlərin kosmosda hərəkətinin öyrənilməsi və müxtəlif radio astronomiya tədqiqatları indi dəqiq vaxtı bilmədən edə bilməz. Belə hallarda kvars və ya atom saatlarından tələb olunan dəqiqlik saniyənin milyonda biri daxilində dəyişir. Təqdim olunan vaxt məlumatının artan dəqiqliyi ilə saat sinxronizasiyası problemləri böyüdü. Qısa və uzun dalğalarda vaxt siqnallarının radio ilə ötürülməsinin bir vaxtlar tamamilə qənaətbəxş üsulu, bir-birinə yaxın yerləşən iki vaxt ölçmə cihazını 0,001 s-dən çox dəqiqliklə sinxronlaşdırmaq üçün kifayət qədər dəqiq olmadığı ortaya çıxdı və indi hətta bu dəqiqlik dərəcəsi heç bir şey deyil. daha uzun qaneedici.

Mümkün həllərdən biri - köməkçi saatların müqayisəli ölçmə yerinə daşınması - elektron elementlərin miniatürləşdirilməsi ilə təmin edildi. 60-cı illərin əvvəllərində təyyarələrdə daşına bilən xüsusi kvars və atom saatları quruldu. Onlar astronomik laboratoriyalar arasında daşına bilirdilər və eyni zamanda saniyənin milyonda biri qədər dəqiqliklə zaman məlumatı verirdilər. Məsələn, 1967-ci ildə Kaliforniyanın Hewlett-Packard şirkətinin istehsalı olan miniatür sezium saatları qitələrarası daşınarkən bu cihaz dünyanın 53 laboratoriyasından keçdi (o da Çexoslovakiyada idi) və onun köməyi ilə yerli saatlar dəqiqliklə sinxronlaşdırıldı. 0,1 µs (0,0000001 s).

Rabitə peykləri mikrosaniyəlik vaxt müqayisələri üçün də istifadə edilə bilər. 1962-ci ildə bu üsul Böyük Britaniya və Amerika Birləşmiş Ştatları tərəfindən Telestar peyki vasitəsilə zaman siqnalı ötürməklə istifadə edilmişdir. Daha az xərclə daha sərfəli nəticələr televiziya texnologiyasından istifadə edərək siqnalların ötürülməsi ilə əldə edildi.

Televiziya saatlarının impulslarından istifadə edərək dəqiq vaxt və tezliyin ötürülməsinin bu üsulu Çexoslovakiyanın elmi müəssisələrində işlənib hazırlanmış və inkişaf etdirilmişdir. Burada zaman məlumatının köməkçi daşıyıcısı televiziya proqramının ötürülməsinə heç bir şəkildə mane olmayan sinxronizasiya edən video impulslardır. Bu halda, televiziya görüntü siqnalına əlavə impulslar daxil etməyə ehtiyac yoxdur.

Bu metoddan istifadənin şərti ondan ibarətdir ki, eyni televiziya proqramını müqayisə olunan saatların yerlərində qəbul etmək olar. Müqayisə olunan saatlar bir neçə millisaniyəlik dəqiqliyə əvvəlcədən tənzimlənir və bundan sonra ölçmə bütün ölçmə məntəqələrində eyni vaxtda aparılmalıdır. Bundan əlavə, müqayisə edilən saatların yerləşdiyi yerdəki qəbuledicilərə televiziya sinxronizatoru olan ümumi mənbədən saat impulslarının ötürülməsi üçün tələb olunan vaxt fərqini bilmək lazımdır.

İnsanlar öz torpaqlarını necə kəşf etdilər kitabından müəllif Tomilin Anatoli Nikolayeviç

İkinci nəsil nüvə buzqıran gəmiləri Buzqıran donanmanın flaqmanından sonra - "Lenin" nüvə buzqıran gəmisi Leninqradda daha üç nüvə buzqıran gəmisi, atom qəhrəmanları tikildi. Onlara ikinci nəsil buzqıran gəmilər deyilir. Bu nə deməkdir?Bəlkə də, ilk növbədə, yenisini yaradanda

İmperiyanın sınmış qılıncı kitabından müəllif Kalaşnikov Maksim

14-cü FƏSİL QARTALLARIN KESİDİ UÇUŞU. RUS KREYERSLERİ - AĞIR, NÜVƏ, RƏKETLƏR... 1 Biz bu kitabı itirilmiş böyüklük üçün mərsiyə kimi yaratmırıq. Baxmayaraq ki, bir zamanlar böyük donanmanın mövcud vəziyyətini (1996-cı ildə yazılmış) təsvir edən onlarla səhifə yaza bilərik.

İkinci Dünya Müharibəsi kitabından Beevor Anthony tərəfindən

50-ci fəsil Atom bombaları və Yaponiyanın məğlubiyyəti 1945-ci ilin may-sentyabrı Almaniya 1945-ci ilin mayında təslim olanda Çindəki Yapon orduları Tokiodan şərq sahillərinə çəkilməyə başlamaq əmri aldı. Chiang Kai-shek'in Millətçi qoşunları Yaponlar zamanı ağır zərbə aldı

müəllif

Günəş saatı Şübhəsiz ki, ən çox yayılmış xronometrik cihaz Günəşin görünən gündəlik və bəzən illik hərəkətinə əsaslanan günəş saatı idi. Belə saatlar insan kölgənin uzunluğu və mövqeyi arasındakı əlaqəni onlardan anlayandan əvvəl meydana çıxdı

Başqa bir elm tarixi kitabından. Aristoteldən Nyutona qədər müəllif Kalyujni Dmitri Vitaliyeviç

Su saatları Günəş saatları sadə və etibarlı vaxt göstəricisi idi, lakin bəzi ciddi çatışmazlıqlardan əziyyət çəkirdi: onların işləməsi hava şəraitindən asılı idi və günəşin çıxması ilə qürub arasındakı vaxtla məhdudlaşırdı. Şübhə yoxdur ki, buna görə elm adamları başqalarını axtarmağa başladılar

Başqa bir elm tarixi kitabından. Aristoteldən Nyutona qədər müəllif Kalyujni Dmitri Vitaliyeviç

Yanğın saatları Günəş və su saatlarından başqa, ilk atəş və ya şam saatları da XIII əsrin əvvəllərindən yaranmışdır. Bunlar təxminən bir metr uzunluğunda, bütün uzunluğu boyunca çap olunmuş miqyaslı nazik şamlardır. Onlar vaxtı nisbətən dəqiq göstərirdilər, gecələr də kilsənin evlərini işıqlandırırdılar və

Başqa bir elm tarixi kitabından. Aristoteldən Nyutona qədər müəllif Kalyujni Dmitri Vitaliyeviç

Qum saatı İlk qum saatının yaranma tarixi də məlum deyil. Ancaq onlar, neft lampaları kimi, şəffaf şüşədən əvvəl görünmürdülər. Güman edilir ki, Qərbi Avropada onlar qum saatı haqqında yalnız orta əsrlərin sonlarında öyrənmişlər; ən qədim qeydlərindən biridir

Atom bombasının ovlanması kitabından: KQB faylı № 13,676 müəllif Çikov Vladimir Matveevich

3. Atom casusları necə doğulur

Sakura və palıd kitabından (kolleksiya) müəllif Ovçinnikov Vsevolod Vladimiroviç

Əqrəbsiz saat “Bir imperiyaya həddən artıq sərmayə qoyan cəmiyyətin varisləri; əriyən mirasın xarab olmuş qalıqları ilə əhatə olunmuş insanlar, böhran anında keçmişin xatirələrini tərk etməyə və köhnəlmiş həyat tərzini dəyişdirməyə özlərini gətirə bilmədilər. Əlvida üz

İkinci Dünya Müharibəsi kitabından: səhvlər, səhvlər, itkilər Dayton Len tərəfindən

20. ZƏRƏNLƏK SAATLARI Gəl gənc pilotlar haqqında mahnı oxuyaq, Müharibə olmasaydı, məktəb partasında oturardılar. 1918-ci ildə yazılmış 55 nömrəli RAF eskadronunun mahnısı Britaniya döyüşçüləri Britaniya döyüşündə qalib gəldi, lakin qırıcı təyyarələr əziyyət çəkdi.

Ketrinin Qızıl dövründə Soylu sinfin gündəlik həyatı kitabından müəllif Eliseeva Olqa İqorevna

Səhər saatlarında İmperator özü kamin yandırdı, şamlar və çıraq yandırdı və güzgülü kabinetdə masasında oturdu - günün ilk saatları şəxsi ədəbi məşqlərinə həsr olunmuşdu. O, bir dəfə Qribovskiyə dedi ki, “bir gün işemedən gedə bilməzsən”.

Uzaq Şərqdə Böyük Qələbə kitabından. Avqust 1945: Transbaikaliyadan Koreyaya [redaktə] müəllif Aleksandrov Anatoli Andreeviç

VII fəsil Amerikanın atom zərbələri 1 aprel 25 hər iki həmsöhbət üçün xüsusilə nəzərə çarpdı. Müharibə naziri Stimson bu hesabat üçün ayın əvvəlindən hazırlanmışdı, lakin prezident Ruzveltin qəfil ölümü yüksək vəzifəli məmurların əlaqə cədvəllərini pozdu.

Rus Amerikası kitabından müəllif Burlak Vadim Niklasoviç

İstirahət saatlarında Baranov qonaqpərvərliyi və ziyafətlərə ev sahibliyi etmək sevgisi ilə məşhur idi. Ruslar, yerlilər və xarici dənizçilər bunu xatırladılar. Koloniya üçün qıtlıq dövründə belə, o, qaçdısa, dəvət olunmuş və təsadüfi qonaqları müalicə etmək imkanı tapdı

Ramsesin Misiri kitabından Monte Pierre tərəfindən

IV. Saat Misirlilər ili on iki aya böldülər və eyni şəkildə gündüzü on iki saata, gecəni isə on ikiyə böldülər. Çətin ki, onlar saatı daha kiçik vaxtlara böldülər. "an" kimi tərcümə olunan "at" sözünün heç bir konkretliyi yoxdur

Dünyanın ən böyük casusları kitabından Wighton Charles tərəfindən

12-ci FƏSİL “ATOM” CASUSLARI 1945-ci il iyulun 16-da səhər tezdən Çörçill, Truman və Stalin Potsdam konfransı üçün Berlində toplaşarkən, Nyu-Meksiko ştatının Alamogordo səhrasında ilk atom bombası partladıldı. Təpələrdə, partlayış yerindən iyirmi mil məsafədə yerləşirdi

"Rus tədqiqatçıları - Rusiyanın şöhrəti və qüruru" kitabından müəllif Qlazyrin Maksim Yurieviç

Atom reaktorları və elektron kristallar Konstantin Çilovski (d. 1881), rus mühəndisi, ixtiraçı. O, Birinci Dünya Müharibəsi (1914-1918) zamanı geniş istifadə olunan sualtı qayıqları aşkar etmək üçün cihaz icad etdi. İxtirasına görə o, Fransa ordeni ilə təltif edilib.

Elmi dünyada bir sensasiya yayıldı - vaxt bizim Kainatdan buxarlanır! Hələlik bu, yalnız ispan astrofiziklərinin fərziyyəsidir. Amma Yerdə və kosmosda zaman axınının fərqli olması alimlər tərəfindən artıq sübut olunub. Zaman cazibə qüvvəsinin təsiri altında daha yavaş axır, planetdən uzaqlaşdıqca sürətlənir. Yer və kosmik vaxtı sinxronlaşdırmaq vəzifəsi "atom saatları" da adlandırılan hidrogen tezliyi standartları ilə yerinə yetirilir.

Astronavtikanın yaranması ilə birlikdə ilk atom saatı 20-ci illərin ortalarında meydana çıxdı. İndiki vaxtda atom saatları gündəlik bir şeyə çevrilib, hər birimiz onlardan hər gün istifadə edirik: rəqəmsal rabitə, QLONASS, naviqasiya və nəqliyyat onların köməyi ilə işləyir;

Cib telefonlarının sahibləri çətin vaxtın ciddi sinxronizasiyası üçün kosmosda hansı mürəkkəb işlərin aparıldığını düşünmürlər və biz saniyənin yalnız milyonda biri haqqında danışırıq.

Dəqiq vaxt standartı Moskva vilayətində, Fiziki-Texniki və Radiotexniki Ölçmələr Elmi İnstitutunda saxlanılır. Dünyada 450 belə saat var.

Rusiya və ABŞ atom saatlarında monopoliyaya malikdir, lakin ABŞ-da saatlar ətraf mühitə çox zərərli olan radioaktiv metal olan sezium, Rusiyada isə daha təhlükəsiz, davamlı material olan hidrogen əsasında işləyir.

Bu saatın siferbatı və ya qolları yoxdur: o, nadir və qiymətli metallardan ibarət böyük çəlləyə bənzəyir, ən qabaqcıl texnologiyalar - yüksək dəqiqlikli ölçmə cihazları və atom standartlarına malik avadanlıqlarla doldurulur. Onların yaradılması prosesi çox uzun, mürəkkəbdir və mütləq sterillik şəraitində baş verir.

Artıq 4 ildir ki, Rusiya peykində quraşdırılan saat qaranlıq enerjini öyrənir. İnsan standartlarına görə, onlar milyonlarla il ərzində dəqiqliyini 1 saniyə itirirlər.

Çox yaxında ulduzların və ekzoplanetlərin necə əmələ gəldiyini görəcək və Qalaktikamızın mərkəzindəki qara dəliyin kənarından kənara baxacaq Spektr-M kosmik rəsədxanasında atom saatları quraşdırılacaq. Alimlərin fikrincə, dəhşətli cazibə qüvvəsi səbəbindən burada zaman o qədər yavaş axır ki, az qala dayanır.

tvroskosmos

, Galileo) atom saatları olmadan mümkün deyil. Atom saatları həmçinin peyk və yerüstü telekommunikasiya sistemlərində, o cümlədən mobil telefon baza stansiyalarında, beynəlxalq və milli standartlar bürolarında və vaxt siqnallarını radio vasitəsilə vaxtaşırı yayımlayan vaxt xidmətlərində istifadə olunur.

Saat cihazı

Saat bir neçə hissədən ibarətdir:

  • kvant diskriminatoru,
  • elektronika kompleksi.

Milli Tezlik Standartları Mərkəzləri

Bir çox ölkələrdə milli vaxt və tezlik standartları mərkəzləri yaradılmışdır:

  • (VNIIFTRI), Mendeleevo kəndi, Moskva vilayəti;
  • (NIST), Boulder (ABŞ, Kolorado);
  • Milli Qabaqcıl Sənaye Elmləri və Texnologiyaları İnstitutu (AIST), Tokio (Yaponiya);
  • Federal Fiziki və Texniki Agentlik (Alman)(PTB), Braunschweig (Almaniya);
  • Milli Metrologiya və Sınaq Laboratoriyası (Fransız dili)(LNE), Paris (Fransa).
  • Böyük Britaniya Milli Fiziki Laboratoriyası (NPL), London, Böyük Britaniya.

Müxtəlif ölkələrin alimləri atom saatlarının təkmilləşdirilməsi üzərində işləyirlər və onlara əsaslanan ilkin vaxt və tezlik standartlarını bu cür saatların dəqiqliyi durmadan artır; Rusiyada atom saatlarının işini yaxşılaşdırmağa yönəlmiş geniş tədqiqatlar aparılır.

Atom saatlarının növləri

Hər atom (molekul) atom saatı üçün diskriminator kimi uyğun deyil. Müxtəlif xarici təsirlərə qarşı həssas olmayan atomlar seçilir: maqnit, elektrik və elektromaqnit sahələri. Elektromaqnit şüalanma spektrinin hər bir diapazonunda belə atomlar var. Bunlar: kalsium, rubidium, sezium, stronsium atomları, hidrogen, yod, metan, osmium(VIII) oksid molekulları və s. Əsas (ilkin) tezlik standartı kimi sezium atomunun hiper incə keçidi seçilmişdir. Bütün digər (ikinci dərəcəli) standartların göstəriciləri bu standartla müqayisə edilir. Belə bir müqayisə aparmaq üçün hal-hazırda optik daraqlar deyilən vasitələrdən istifadə olunur. (İngilis dili)- aralarındakı məsafə atom tezlik standartına bağlı olan bərabər məsafəli xətlər şəklində geniş tezlik spektrinə malik şüalanma. Optik daraqlar rejim kilidli femtosaniyə lazerindən və spektrin bir oktavaya qədər genişləndiyi mikrostrukturlu optik lifdən istifadə etməklə istehsal olunur.

2006-cı ildə Jim Bergquist başda olmaqla Amerika Milli Standartlar və Texnologiya İnstitutunun tədqiqatçıları tək atom üzərində işləyən saat hazırlayıblar. Civə ionunun enerji səviyyələri arasında keçidlər sezium-133-ün mikrodalğalı şüalanmasından 5 dəfə yüksək sabitliklə görünən diapazonda fotonlar yaradır. Yeni saat fundamental fiziki sabitlərdəki dəyişikliklərin zamandan asılılığının tədqiqində də tətbiq oluna bilər. 2015-ci ilin aprelinə olan məlumata görə, ən dəqiq atom saatları ABŞ Milli Standartlar və Texnologiya İnstitutu tərəfindən yaradılan saatlardır. Səhv 15 milyard ildə yalnız bir saniyə idi. Saatların mümkün tətbiqlərindən biri relativistik geodeziya idi, onun əsas ideyası Yerin formasının inanılmaz dərəcədə ətraflı üçölçülü ölçmələrini aparmağa kömək edəcək cazibə sensorları kimi saatlar şəbəkəsindən istifadə etməkdir.

Gündəlik həyatda istifadə üçün kompakt atom saatlarının (qol saatları, mobil qurğular) aktiv inkişafı davam edir. 2011-ci ilin əvvəlində Amerika şirkəti Symmetricom kiçik çip ölçüsündə sezium atom saatının kommersiya buraxılışını elan etdi. Saat ardıcıl əhalinin tutulmasının təsiri əsasında işləyir. Onların dayanıqlığı saatda 5 10 -11, çəkisi 35 q, enerji istehlakı 115 mVt-dir.

Qeydlər

  1. Yeni atom saatı dəqiqliyi rekordu müəyyən edildi (müəyyən edilməmiş) . Membran (5 fevral 2010-cu il). 4 mart 2011-ci ildə alınıb.
  2. Göstərilən tezliklər, pyezoelektrik effektdən istifadə edərkən əldə edilə bilən ən yüksək keyfiyyət amili və tezlik sabitliyinə malik olan dəqiq kvars rezonatorları üçün tipikdir. Ümumiyyətlə, kvars osilatorları bir neçə kHz-dən bir neçə yüz MHz-ə qədər olan tezliklərdə istifadə olunur. ( Altshuller G. B., Elfimov N. N., Shakulin V. G. Kristal osilatorlar: İstinad bələdçisi. - M.: Radio və rabitə, 1984. - S. 121, 122. - 232 s. - 27.000 nüsxə.)
  3. N. G. Basov, V. S. Letoxov. Optik tezlik standartları. // UFN. - 1968. - T. 96, No 12.
  4. Milli metrologiya laboratoriyaları (ingilis dili). NIST, 3 fevral 2011-ci il (14 iyun 2011-ci ildə alındı)
  5. Oskay W., Diddams S., Donley A., Frotier T., Heavner T., et al. Yüksək Dəqiqliyə malik Tək Atomlu Optik Saat (İngilis dili) // Fizik. Rev. Lett. . - American Physical Society, 4 iyul 2006. - Cild. 97, yox. 2. -
baxışlar