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三千万年误差1秒 铷原子钟就这么神【【欧洲体育】官网】

2020-09-12 18:13

最近,中国航天科工集团二院203所主导研发了一款享有自律知识产权的超薄铷原子钟,目前已完成研制并构建量产。

三千万年误差1秒 铷原子钟就这么神

消息爆出,不少小伙伴产生奇怪:原子钟是什么钟?日常生活中用于的钟表,哪怕回头得再行定,一年下来也不会有几十秒的误差。某种程度是计时,原子钟的精度则不可同日而语。目前用作原子钟的元素还包括氢、铯、铷等,精度最低的原子钟,约每3000万年的误差仅有1秒。也就是说,哪怕从恐龙绝种时跑到现在,它的误差也不过两三秒。其中,铷钟是应用于尤为普遍的原子钟,其体积小、成本低、可靠性和环境适应性好,可大量应用于武器装备、电信、电力等行业。此次203所研制的超薄铷钟,专为板卡用途设计。科技日报记者从该所了解到,目前许多设备在设计时,都使用标准化的插卡方式,这种模块化设计便于功能拓展及硬件替换修理,已应用于各行各业。既然叫“板”卡,可想而知【欧洲体育】官网它会过于薄。按照行业标准,目前的板卡厚度大多为2厘米。2015年203所曾研发一款高抗衡小型铷钟,大小相等于一个手掌,但厚度相似4厘米。而超薄铷钟宽、长仅有7.6厘米,厚度堪称传输到1.7厘米,完全符合板卡用于拒绝。但要做超薄,还要合乎性能拒绝并非易事。超薄铷钟内部有个量子系统,是一个物理部件,它的大小和性能指标不存在一定的冲突关系。要在增大体积的同时防止性能损失,必须攻下一系列关键技术。同时,铷钟内部部件工作温度从80多摄氏度到120多摄氏度,将这些高温部件构建在那么小的空间,相互之间不免导致影响,从而影响产品的指标和可靠性,这对热设计等技术也带给很高拒绝。顺利解决多项难题后研制的超薄铷钟产品,技术指标超过了国际顶尖水平。例如其内置1PPS驯服功能,可以接管给定导航系统卫星的信号,超过频率校准的目的。也就是说,只要天上的导航系统卫星信号能被产品接收机接管,它就能超过导航系统卫星的时间精度,即20纳秒左右量级。即使丧失导航系统卫星信号,超薄铷钟也不会自动转入维持状态。维持时间精度各不相同频率稳定性和飘移亲率,而该产品可以在数天内维持微秒量级守时精度。能平稳地维持时间,正是原子钟不存在的意义。原子钟的应用于,如今已渗透到各个领域。电影里,特警们积极开展行动前,总会表情坦率地凑到一起,张开手腕对表格,以便统一行动。但在战争中,各个登陆作战系统怎样“对表格”?就得靠原子钟了。随着现代战争的发展,精准的时间系统沦为网络登陆作战的关键,一旦时间被打乱,整个指挥系统、武器系统将面对中断。生活中某种程度必不可少原子钟。例如在通讯领域,通讯基站对时间实时有相当大市场需求,在即将来临的5G时代,这一拒绝将更为严苛。在金融领域,原子钟是确保金融网络时间一致性的核心设备之一,如果股票操作者产生时间差,有可能有人借机展开违规交易。此外在电力、交通等行业,原子钟的起到也日益突显。目前这款超薄铷钟,基本已将铷钟产品的尺寸做了淋漓尽致。据该项目负责人透漏,203所正在研发具备全新机制的芯片原子钟,其尺寸更加小、功耗更加较低。现在该所已做成工程样机,计划于2019年展开量产。