NIST-F1
NIST-F1
NIST-F1은 콜로라도 주 볼더에 있는 국립표준기술연구원(NIST)에 있는 원자시계의 일종인 세슘 분수 시계로 미국의 1차 시간 및 주파수 표준의 역할을 한다. 이 시계는 시험과 제작에 4년이 채 걸리지 않았고, NIST 물리 측정 연구소의 시간과 주파수 부서의 스티브 제퍼츠와 던 미호프가 개발했다.[1]
이 시계는 1993년부터 1999년까지 사용된 세슘 빔 원자 시계인 NIST-7을 대체했다. NIST-F1은 NIST-7보다 10배 더 정확하다. 2014년 4월에 발표된 새로운 표준 NIST-F2에 의해 계승되었다. NIST-F2 표준은 NIST-F1 표준보다 약 3배 정확함을 목표로 하며, NIST-F1 클럭과 동시에 운용할 계획이 있다.[2] 가장 최근에 BIPM TAI에 NIST-F1이 기여한 것은 2016년 3월이었다.[3]
주파수 측정
이 기구는 세슘 원자의 가스를 냉각시키고 가스를 가두는 역추진 레이저로 만들어진 광학 당밀로 구성되어 있다. 일단 갇히면 원자들은 마이크로파 챔버 안에 있는 두 개의 수직 레이저에 의해 위로 추진된다. 전자파의 정확한 주파수에 따라 세슘 원자는 흥분 상태에 이를 것이다. 레이저 빔을 통과하면 원자들은 형광물질을 방출할 것이다. 최대 형광을 내는 마이크로파 주파수는 두 번째 주파수를 정의하는데 사용된다.[1]
이와 유사한 핵분수 시계는 비교 가능한 정확도로 파리 천문대, 영국의 국립물리연구소(NPL), 독일의 피시칼리스치-테크니셰 번데산스탈트 등 다른 시간과 빈도수 실험실에서 운용하고 있다.[1]
정확도
2013년 현재 시계의 불확실성은 약 3.1 × 10이었다−16. 1억년 이상 지나면 1초를 얻지도 잃지도 않을 것으로 예상된다.[1]
평가된 정확도
다양한 일차 빈도 및B 시간 표준에 대한 평가된 정확도 보고서는 국제체중측정국(BIPM)에 의해 온라인으로 발표된다.
2013년 5월에 NIST-F1 세슘 분수 시계는 uB 3.1 × 10을−16 보고하였다. 그러나 BIPM 보고서와 다른 최근 보고서들은 2005년까지의 평가에 기초하고 있다.[4] 그것은 NIST가 개발한 모델을 사용하여 분산 캐비티 단계로 알려진 도플러 주파수 이동을 평가했는데, 이는 부정확한 것으로 나타났다.[6] 최근 NIST-F2의 평가는 NIST-F1에 사용된 분산 캐비티 단계의 NIST 모델을 사용하지 않았으며, NIST-F2는 그 대신 다른 표준에 더 부합하는 접근방식을 사용했지만, 분산 캐비티 단계의 평가는 다른 단점이 있는 것으로 나타났다.[7]
참조
- ^ a b c d "NIST-F1 Cesium Fountain Atomic Clock: The Primary Time and Frequency Standard for the United States". NIST. August 26, 2009. Retrieved 2 May 2011.
- ^ Ost, Laura (April 3, 2014). "NIST Launches a New U.S. Time Standard: NIST-F2 Atomic Clock". Retrieved 2 January 2015.
- ^ "BIPM - Time Department FTP server". www.bipm.org. Retrieved 2019-04-18.
- ^ T.P. Hubner, S.R. Jefferts, E.A. Donley, J.H. Shirley, T.E. Parker, "NIST-F1: 최근 개선 및 정확성 평가", Metologia, 42권 411-422, 2005.
- ^ S.R. Jefferts, J.H. Shirley, N. Ashby, E.A. Burt, G.J. Dick, "원자 분수 주파수 표준에서 분산 캐비티의 전력 의존성 위상 유도 주파수 편향", IEEE Trans. Ultronics, Ferroelectronics 및 Frequency Control, vol. 52, 페이지 2314-2321, 2004.
- ^ "정확한 루비듐 원자 분수 주파수 표준에 대한 설명," 루옥신 리와 커트 깁블, 도량형 48, 446-447(2011년).
- ^ 'NIST-F2의 첫 번째 정확도 평가'에 대한 논평, Kurt Gibble, Metographia 52, 163, 2015년 1월
외부 링크
- 미국 아토믹 타임
- NIST-F1 세슘 분수 시계
- S R Jefferts; J Shirley; T E Parker; T P Heavner; D M Meekhof; C Nelson; F Levi; G Costanzo; A De Marchi; R Drullinger; L Hollberg; W D Lee; F L Walls (2002). "Accuracy evaluation of NIST F-1" (PDF). Metrologia. 39 (4): 321–336. Bibcode:2002Metro..39..321J. doi:10.1088/0026-1394/39/4/1. Archived from the original (PDF) on 2005-03-18. Retrieved 2007-11-25.
