Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Двое цезиевых фонтанных часов в холле PTB cчитаются одними из самых точных часов в мире.

Фонтанные атомные часы становятся точнее, чем когда-либо

Ключевые слова:  фонтанные атомные часы

Опубликовал(а):  Клюев Павел Геннадиевич

05 февраля 2010

Благодаря экспериментам, выполненным на фонтанных атомных часах CSF1 PTB, была найдена новая возможность компенсации эффекта возмущения. Это приводит к важному усовершенствованию цезиевых часов фонтанного типа.

В Международной Системе Единиц (СИ) секунда определяется на основе специфического перехода между двумя внутренними энергетическими уровнями атома цезия. В цезиевых часах фонтанного типа (лучших среди простейших атомных часов на сегодняшний день) лазерные лучи помогают собрать атомы цезия в малое облако и замедлить их движение (охладить); затем атомное облако «подбрасывается» приблизительно на один метр вверх и падает вниз. В течение этого свободного полета может быть очень точно определена частота перехода. Современные фонтанные часы определяют длину секунды в СИ с относительной неопределенностью, лучшей чем 10-15.

Решающим в работе любых атомных часов является то, что должны быть детально изучены все эффекты, которые могут изменить резонансную частоту атомов. Это необходимо для коррекции частотных сдвигов, появляющихся в результате эффектов: из-за столкновений атомов в облаке необходима существенная поправка. В общем случае, ограниченная точность выполнения этой поправки существенно влияет на длительность секунды, определяемой фонтанными часами.

В настоящее время разработан новый метод, с помощью которого могут быть вполне устранимы частотные сдвиги, вызываемые столкновениями. Этот метод является результатом сотрудничества между учеными из PTB (Physikalisch – Technische Bundesanstalt), Национальной физической лаборатории в Великобритании (National Physical Laboratory) и Национального института стандартов и технологий в США (National Institute of Standards and .Technology). С помощью незначительного регулирования мощности микроволнового излучения, которое возбуждает переходы в атоме цезия, суммарный сдвиг может быть изменен от отрицательных значений к положительным – или сделан равным нулю. В основе предложенного метода лежит принцип, когда характерные черты столкновений между холодными атомами изменяются качественно и количественно во время полета через аппарат. Эта физическая модель разработана и испытана на часах CSF1 PTB и CsF1 NLP и может быть подтверждена учеными из NLP при помощи расчетов, используя данные о столкновениях, полученные исследователями NIST.

Это открывает блестящую перспективу работы цезиевых фонтанных часов с компенсируемым частотным сдвигом, причем необходимость в определенной поправке исчезает. Дальнейшие исследования будут проводиться для определения практических границ использования нулевого сдвига. Но уже сегодня можно ожидать больших свершений в области работы атомных цезиевых часов фонтанного типа, чем это кажется возможным.





Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Нанобумеранги
Нанобумеранги

На XXI Менделеевском съезде награждены выдающиеся ученые-химики
11 сентября 2019 года в Санкт-Петербурге на XXI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии объявлены победители премии выдающимся российским ученым в области химии. Премия учреждена Российским химическим обществом им. Д.И.Менделеева совместно с компанией Elsevier с целью продвижения и популяризации науки, поощрения выдающихся ученых в области химии и наук о материалах.

Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых
Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых. Об этом премьер-министр РФ Дмитрий Медведев сообщил, открывая встречу с нобелевскими лауреатами, руководителями химических обществ, представителями международных и российских научных организаций.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Синтез “перламутровых” нанокомпозитов с помощью бактерий. Оптомагнитный нейрон.Устойчивость азотных нанотрубок. Электронные характеристики допированных фуллереновых димеров.

Люди, создающие новые материалы: от поколения X до поколения Z
Е.В.Сидорова
Самые диковинные экспонаты научной выставки, организованной в Москве в честь Международного года Периодической таблицы химических элементов в феврале 2019 г., можно было рассмотреть только "вооруженным глазом»: Таблица Д.И.Менделеева размером 5.0 × 8.7 мкм и нанопортрет первооткрывателя периодического закона великолепно демонстрировали возможности динамической АСМ-литографии на сканирующем зондовом микроскопе. Миниатюрные произведения представили юные участники творческих конкурсов XII Всероссийкой олимпиады по нанотехнологиям, когда-то задуманной академиком Ю.Д.Третьяковым — основателем факультета наук о материалах (ФНМ) Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова. О том, как подобное взаимодействие со школьниками и студентами помогает сохранить своеобразие факультета и почему невозможно воплощать идею междисциплинарного естественнонаучного образования, относясь к обучению как к конвейеру, редактору журнала «Природа» рассказал заместитель декана ФНМ член-корреспондент РАН Е.А.Гудилин.

Как наночастицы применяются в медицине?
А. Звягин
В чем преимущества наночастиц? Как они помогают ученым в борьбе с раком? Биоинженер Андрей Звягин о наночастицах в химиотерапии, имиджинговых системах и борьбе с раком кожи.

Медицинская керамика: какими будут имплантаты будущего?
В.С. Комлев, Д. Распутина
Почему керамические изделия применяются в хирургии? Какие технологии используются для создания имплантатов? Материаловед Владимир Комлев о том, почему керамика используется в медицине, как на ее основе создаются имплантаты и какие перспективы у биоинженерии

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.