Hvordan et atomur fungerer
Postet av Richard N Williams on Desember 5th, 2008
Atomsklokker brukes til tusenvis av applikasjoner over hele verden. Fra å kontrollere satellitter for å til og med synkronisere et datanettverk ved hjelp av a NTP serveratomklokker har forandret måten vi styrer og styrer tiden på.
Med hensyn til nøyaktighet er en atomur uovertruffen. Digitale kvarts klokker kan holde nøyaktig tid i en uke, ikke å miste mer enn et sekund, men en atomur kan holde tid i millioner av år uten å drive så mye.
Atomklokkene arbeide med prinsippet om kvantesprang, en gren av kvantemekanikk som sier at et elektron; en negativt ladet partikkel, vil bane en kjerne av et atom (senteret) i en bestemt renhet eller et nivå. Når den absorberer eller frigjør nok energi, i form av elektromagnetisk stråling, vil elektronen hoppe til et annet plan - kvantespringet.
Ved å måle frekvensen av den elektromagnetiske strålingen som svarer til overgangen mellom de to nivåene, kan tidsforsinkelsen registreres. Cesiumatomer (cesium 133) er foretrukket for timing, da de har 9,192,631,770-sykluser av stråling i hvert sekund. Fordi energienivåene i cesium-atomet (kvantestandardene) alltid er like og er så høyt, er cesium-atomuret utrolig nøyaktig.
Den vanligste form for atomur som brukes i verden i dag er cesiumfontenen. I denne typen klokke projiseres en sky av atomer opp i et mikrobølgekammer og får lov til å falle ned under tyngdekraften. Laserbjelker reduserer disse atomene og overgangen mellom atomets energinivå måles.
Den neste generasjonen av atomklokker blir utviklet, bruk ionfeller i stedet for en fontene. Ioner er positivt ladede atomer som kan bli fanget av et magnetfelt. Andre elementer som strontium blir brukt i disse neste generasjonsklokker, og det anslås at den potensielle nøyaktigheten av et strontiumionfeltklokkeslett kan være 1000 ganger det for de nåværende atomklokkene.
Atomsklokker benyttes av alle slags teknologier; satellittkommunikasjon, Global Positioning System og til og med Internett-handel er avhengig av atomur. De fleste datamaskiner synkroniseres indirekte med en atomur ved å bruke en NTP server. Disse enhetene mottar tiden fra en atomur og distribuerer rundt sine nettverk og sikrer nøyaktig tid på alle enheter.
Dette innlegget ble skrevet av Richard N Williams
Richard N Williams er en teknisk forfatter og spesialist i NTP Server og tid synkronisering industrien. Richard N Williams på Google+
