概况

简介

应用

概况

体积仅为1立方厘米的原子钟，由美国密歇根大学科学家与美国国防部及美国国家标准与技术研究所合作研制，可以用于手机和其他装置中。微型原子钟由于耗电量极低将会获得广泛应用。

简介

原子钟每天走时误差仅为1毫秒或每274年走时误差1秒，虽然它没有NIST-F1原子钟走时准确，NIST-F1原子钟每3000万年走时误差1秒，但是NIST-F1原子钟体积庞大，要占地3.7立方米，耗电功率达500瓦。微型原子钟却特别微小，它的体积仅为1立方厘米，耗电功率为75毫瓦，因此它可以由普通电池来供电。现阶段的研制目标是，提高原子钟的走时准确度和降低耗电功率至30毫瓦。

新型原子钟的低能耗是微型化副产品的一部分，它走时由铯原子控制，铯原子周期性改变节拍器的能量状态。一对铯原子应被加热到80℃，实验原子钟蒸气室大小总共为0.6立方毫米，将一对铯原子加热到所需温度耗时不到3秒和几毫瓦电。此外，蒸气室中含有的缓冲气体会在铯原子与蒸气室壁相碰撞时减少能耗。

应用

微型原子钟在通信、交通、电力、金融、军事国防、航空、航天以及基准物理量的测量等领域有着广泛的应用前景和应用需求。微型芯片级原子钟的广泛应用将会产生深远的甚至革命性的影响，将会带来良好的社会效益和经济效益。微型原子钟可以改善大量装置的特性，例如手机既可以更快接收信息，也可以更快阻止信息；GPS系统将能在更短时间内获取准确确定方位所需信号，并且可以使用较小功率的电池。