Часовое производство в царской России и СССР

А

томные часы или квантовые

– это часы, ход которых регулируется атомным репером времени (частоты). Квантовые часы,

устройство для точного измерения времени, основной частью которого является квантовый стандарт частоты. Роль «маятника» в квантовых часах играют атомы. Частота, излучаемая или поглощаемая атомами при их квантовых переходах из одного энергетического состояния в другое, регулирует ход квантовых часов. Эта частота настолько стабильна, что квантовые часы позволяют измерять время точнее, чем астрономические методы. Квантовые часы применяются в системах радионавигации, в астрономических обсерваториях, в исследовательских и контрольно-измерительных лабораториях и т.п., заменяя собой менее совершенные кварцевые часы.

Сигналы квантовых стандартов частоты сами по себе не могут быть использованы для вращения часового механизма, т.к. мощность этих сигналов ничтожно мала, а частота колебаний, как правило, весьма высока и имеет нецелочисленное значение (например, мощность атомного водородного генератора составляет 10–11—10–12 Вт, а частота равна 1420,406 МГц). Это затрудняет непосредственное использование квантовых стандартов частоты в службе времени, в различных навигационных системах, а также в лабораторной практике. В этих случаях более удобно иметь набор (сетку) стандартных высокостабильных частот: 1 кГц, 10 кГц, 100 кГц, 1 МГц и т.д. при высокой мощности выходного сигнала. Поэтому квантовые часы, помимо квантового стандарта частоты, содержат специальные радиотехнические устройства, формирующие такую сетку частот и обеспечивающие вращение стрелок часов (или смену цифр на их циферблате) и выдачу сигналов точного времени.

Большинство квантовых часов содержит вспомогательный кварцевый генератор. Из-за изменения частоты кварцевого генератора во времени (старения) точность базирующихся на нём кварцевых часов была бы сама по себе недостаточно высока. В квантовых часах частота кварцевого генератора контролируется с помощью квантового стандарта частоты, благодаря чему точность часов повышается до уровня точности самого квантового стандарта. Однако введение периодических поправок оператором не всегда удобно. Для некоторых устройств, в частности навигационных, более рационально повышение стабильности частоты кварцевого генератора с помощью автоматической подстройки его частоты к частоте квантового стандарта.

Первые квантовые часы, построенные в Национальном бюро стандартов США, с молекулярным аммиачным генератором в качестве квантового стандарта частоты.

В России функционирует Государственная служба времени и частоты, обеспечивающая возможность производить измерения времени и частот в единых узаконенных в стране единицах и шкалах атомного и всемирного времени. Деятельностью службы времени различных министерств и ведомств, входящих в состав Государственной службы времени и частоты, руководит Междуведомственная комиссия единой службы времени при Госстандарте России. Хранение атомного времени осуществляют с помощью атомных часов, регулярно сравниваемых по радио, телевидению и с помощью перевозимых часов с Государственным эталоном времени и частоты, благодаря чему расхождения шкал службы времени со шкалой Государственного эталона лежат в пределах мкс или долей мкс.

(

Стандарт частоты, вторичный эталон, прибор, содержащий репер частоты и выдающий электрический сигнал с фиксированной частотой или набором фиксированных частот.)

Определения всемирного времени выполняются посредством астрономических наблюдений. Информация о точном времени и образцовых частотах передаётся потребителям посредством сигналов времени и образцовых частот. Сигналы времени, передаваемые по радио и телевидению в определённые моменты суток и служащие для определения времени в атомной и астрономической шкалах. В России сигналы времени в виде 6 коротких сигналов передаются широковещательными радиостанциями для поверки часов. Начало последнего сигнала совпадает с началом часа. В научных и технических целях сигналы времени передаются специальными радиостанциями и по телевидению по расписанию и программам, утверждаемым в России Междуведомственной комиссией единой службы времени при Госстандарте РФ. С 1972г. сигналы времени передаются в международной координированной шкале атомного времени, согласование которой со шкалой всемирного времени осуществляется сдвигом минутного сигнала на 1 сек одновременно всеми передающими радиостанциями обычно в конце года. Вместе с сигналами времени кодом передаются приближённые значения разностей между всемирным и координированным временем. Данные, публикуемые в бюллетенях, содержащих сведения об уклонениях времени передач сигналов от шкалы Государственного эталона и образцовых частот от номинальных значений, а также разности между всемирным и атомным временем, вычисляются Главным метрологическим центром Государственной службы времени и частоты России по результатам контрольных приёмов сигналов и астрономическим наблюдениям всех служб времени России. Работу службы времени в международном масштабе объединяет Международное бюро времени в Париже, обрабатывающее наблюдения и публикующее информацию по данным служб времени всех сотрудничающих с ним стран.

Другие статьи по теме

Статистическая обработка экспериментальных данных
Измерения — один из важнейших путей познания природы человеком. Они играют огромную роль в современном обществе. Наука и промышленность не могут существовать без измерений. Практически нет ни одной сферы деятельности человека, гд ...

Топки и топочные устройства
Топочным устройством или топкой называется часть котельного агрегата, предназначенная для сжигания топлива, при этом химическая энергия топлива переходит в тепловую энергию дымовых газов. Дымовые газы эту тепловую энергию передаю ...