Laiko strėlės: kaip veikia atominiai laikrodžiai. Ateities nanotechnologijų kūrimas ir pritaikymas: dabartinės naujausios nanotechnologijos medicinoje ir gamyboje

11.10.2019

Atominis laikrodis

Jei vertintume kvarcinių laikrodžių tikslumą trumpalaikio stabilumo požiūriu, tai reikia pasakyti, kad šis tikslumas yra daug didesnis nei švytuoklinių laikrodžių, kurie vis dėlto rodo didesnį stabilumą atliekant ilgalaikius matavimus. Kvarciniuose laikrodžiuose nereguliarus judėjimas atsiranda dėl vidinės kvarco struktūros pokyčių ir elektroninių sistemų nestabilumo.

Pagrindinis dažnio nestabilumo šaltinis yra kvarco kristalo senėjimas, sinchronizuojantis osciliatoriaus dažnį. Tiesa, matavimai parodė, kad kristalo senėjimas, lydimas dažnio padidėjimo, vyksta be didelių svyravimų ir staigių pokyčių. Nepaisant. Šis senėjimas pablogina teisingą kvarcinio laikrodžio veikimą ir reikalauja nuolatinio stebėjimo naudojant kitą įrenginį su generatoriumi, kurio dažnio atsakas yra stabilus, nekintantis.

Spartus mikrobangų spektroskopijos vystymasis po Antrojo pasaulinio karo atvėrė naujas galimybes tiksliai matuoti laiką naudojant dažnius, atitinkančius tinkamas spektrines linijas. Šie dažniai, kurie gali būti laikomi dažnio standartais, paskatino idėją naudoti kvantinį generatorių kaip laiko standartą.

Šis sprendimas buvo istorinis posūkis chronometrijos istorijoje, nes jis reiškė anksčiau galiojusio astronominio laiko vieneto pakeitimą nauju kvantiniu laiko vienetu. Šis naujas laiko vienetas buvo įvestas kaip tiksliai apibrėžtų perėjimų tarp kai kurių specialiai atrinktų medžiagų molekulių energijos lygių spinduliavimo laikotarpis. Po intensyvių šios problemos tyrimų pirmą kartą pokario metais pavyko sukurti įrenginį, veikiantį kontroliuojamo mikrobangų energijos absorbcijos skystame amoniake principu labai žemas slėgis. Tačiau pirmieji eksperimentai su prietaisu, turinčiu sugerties elementą, laukiamų rezultatų nedavė, nes dėl abipusių molekulių susidūrimų sukeltas absorbcijos linijos išsiplėtimas apsunkino paties kvantinio perėjimo dažnio nustatymą. Tik siauro laisvai skraidančių amoniako molekulių pluošto metodu SSRS A.M. Prokhorovas ir N.G. Basovui ir JAV Townesui iš Kolumbijos universiteto pavyko žymiai sumažinti abipusio molekulių susidūrimo tikimybę ir praktiškai panaikinti spektrinės linijos išplėtimą. Tokiomis aplinkybėmis amoniako molekulės jau galėtų atlikti atominio generatoriaus vaidmenį. Siauras molekulių pluoštas, išleidžiamas per purkštuką į vakuuminę erdvę, eina per nevienodą elektrostatinį lauką, kuriame molekulės yra atskirtos. Aukštesnės kvantinės būsenos molekulės buvo nukreiptos į sureguliuotą rezonatorių, kur išskleidė elektromagnetinę energiją pastoviu 23 870 128 825 Hz dažniu. Tada šis dažnis lyginamas su kvarcinio osciliatoriaus, įtraukto į atominio laikrodžio grandinę, dažniu. Šiuo principu buvo sukurtas pirmasis kvantinis generatorius – amoniako mazeris (Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation).

N.G. Basovas, A.M. Už šį darbą Prokhorovas ir Townesas 1964 metais gavo Nobelio fizikos premiją.

Mokslininkai iš Šveicarijos, Japonijos, Vokietijos, Didžiosios Britanijos, Prancūzijos ir, galiausiai, Čekoslovakijos, taip pat tyrė amoniako mazerių dažnio stabilumą. Per 1968-1979 m. Čekoslovakijos mokslų akademijos Radijo inžinerijos ir elektronikos institute buvo pastatyti ir bandomajam darbui pradėti keli amoniako mazeriai, kurie tarnavo kaip dažnio standartai tikslaus laiko saugojimui Čekoslovakijoje pagamintuose atominiuose laikrodžiuose. Jie pasiekė 10–10 dažnio stabilumą, o tai atitinka kasdienius 20 milijonųjų sekundės dalių pokyčius.

Šiuo metu atominiai dažnio ir laiko standartai daugiausia naudojami dviem pagrindiniais tikslais – laiko matavimui ir bazinio dažnio standartų kalibravimui bei stebėjimui. Abiem atvejais kvarcinio laikrodžio generatoriaus dažnis lyginamas su atominio standarto dažniu.

Matuojant laiką reguliariai lyginamas atominio etalono dažnis ir kristalinio laikrodžio generatoriaus dažnis, o pagal nustatytus nuokrypius nustatoma tiesinė interpoliacija ir vidutinė laiko korekcija. Tada tikrasis laikas gaunamas iš kvarcinio laikrodžio rodmenų ir šios vidutinės laiko korekcijos sumos. Šiuo atveju paklaidą, atsirandančią dėl interpoliacijos, lemia kvarcinio laikrodžio kristalo senėjimo pobūdis.

Išskirtiniai rezultatai, pasiekti naudojant atominius laiko standartus, kurių paklaida yra tik 1 s per tūkstantį metų, buvo priežastis, kodėl tryliktojoje Generalinėje svorių ir matų konferencijoje, vykusioje 1967 m. spalį Paryžiuje, buvo pateiktas naujas laiko vieneto apibrėžimas. - atominė sekundė, kuri dabar buvo apibrėžta kaip 9 192 631 770 cezio-133 atomo spinduliuotės virpesių.

Kaip minėjome aukščiau, kvarco kristalui senstant, kvarco osciliatoriaus virpesių dažnis palaipsniui didėja, o skirtumas tarp kvarco ir atominio osciliatoriaus dažnių nuolat didėja. Jei kristalų senėjimo kreivė teisinga, tai kvarco virpesius pakanka koreguoti tik periodiškai, bent kelių dienų intervalais. Tokiu būdu atominio osciliatoriaus nereikia nuolat sujungti su kvarcinio laikrodžio sistema, o tai yra labai naudinga, nes trukdančių poveikių prasiskverbimas į matavimo sistemą yra ribotas.

Pasaulinėje parodoje Briuselyje 1958 metais demonstruotas šveicariškas atominis laikrodis su dviem amoniako molekuliniais osciliatoriais pasiekė šimtą tūkstantosios sekundės dalies per dieną tikslumą, kuris yra maždaug tūkstantį kartų tikslesnis nei tikslūs švytuokliniai laikrodžiai. Šis tikslumas jau leidžia tirti periodinius žemės ašies sukimosi greičio nestabilumus. Grafikas pav. 39, kuris yra tarsi vaizdas istorinė raida chronometriniai prietaisai ir laiko matavimo metodų tobulinimas rodo, kaip per kelis šimtmečius beveik stebuklingai išaugo laiko matavimo tikslumas. Vien per pastaruosius 300 metų šis tikslumas išaugo daugiau nei 100 000 kartų.

Ryžiai. 39. Chronometrinių prietaisų tikslumas laikotarpiu nuo 1930 iki 1950 m.

Chemikas Robertas Vilhelmas Bunsenas (1811-1899) pirmasis atrado cezį, kurio atomai tinkamai parinktomis sąlygomis geba sugerti elektromagnetinę spinduliuotę, kurios dažnis yra apie 9192 MHz. Šią savybę Sherwood ir McCracken panaudojo kurdami pirmąjį cezio pluošto rezonatorių. Netrukus L. Essenas, dirbdamas Nacionalinėje fizikos laboratorijoje Anglijoje, savo pastangas nukreipė į praktinį cezio rezonatoriaus panaudojimą dažniams ir laikui matuoti. Bendradarbiaudamas su astronomijos grupe Jungtinių Valstijų Nevelo observatorija, jis jau 1955-1958 m. nustatė cezio kvantinio perėjimo dažnį esant 9 192 631 770 Hz ir susiejo jį su tuo metu galiojančiu efemerido sekundės apibrėžimu, kuris daug vėliau, kaip minėta aukščiau, paskatino sukurti naują laiko vieneto apibrėžimą. Šie cezio rezonatoriai buvo pagaminti Kanados nacionalinėje tyrimų taryboje Otavoje, Swiss des Researches Horlogeres laboratorijoje Nešatelyje ir kt. Pirmasis pramoniniu būdu pagamintas atominis laikrodis buvo išleistas į rinką 1956 m. pavadinimu Atomichron. Amerikos kompanija National Company Walden“ Masačusetse.

Atominių laikrodžių sudėtingumas rodo, kad atominius osciliatorius galima naudoti tik regione laboratorinis matavimas laikas, atliktas naudojant didelius matavimo prietaisus. Tiesą sakant, taip buvo iki šiol. Tačiau miniatiūrizacija prasiskverbė ir į šią sritį. Garsioji Japonijos įmonė „Seiko-Hattori“, gaminanti sudėtingus chronografus su krištolo generatoriais, pasiūlė pirmąjį atominį rankinį laikrodį, vėlgi pagamintą bendradarbiaujant su amerikiečių kompanija „McDonnell Douglas Astronautics Company“. Ši įmonė taip pat gamina miniatiūrinį kuro elementą, kuris yra minėtų laikrodžių energijos šaltinis. Elektros energijašiame 13 dydžio elemente? 6,4 mm gamina radioizotopą prometis-147; Šio elemento tarnavimo laikas yra penkeri metai. Laikrodžio korpusas pagamintas iš tantalo ir iš nerūdijančio plieno, yra pakankama apsauga nuo į aplinką skleidžiamų elemento beta spindulių.

Astronominiai matavimai, planetų judėjimo erdvėje tyrimai ir įvairūs radijo astronomijos tyrimai dabar neapsieina be tikslaus laiko žinių. Tokiais atvejais iš kvarcinių ar atominių laikrodžių reikalaujamas tikslumas skiriasi milijonosiomis sekundės dalimis. Didėjant teikiamos laiko informacijos tikslumui, išaugo laikrodžių sinchronizavimo problemos. Kadaise visiškai patenkinamas radijo laiko signalų trumposiomis ir ilgosiomis bangomis metodas pasirodė esąs nepakankamai tikslus sinchronizuoti du arti vienas kito esančius laiko matavimo prietaisus didesniu nei 0,001 s tikslumu, o dabar net toks tikslumo laipsnis nėra ilgiau patenkinama.

Vienas iš galimi sprendimai- pagalbinių laikrodžių pervežimas į lyginamųjų matavimų vietą - numatytas miniatiūrizacija elektroniniai elementai. 60-ųjų pradžioje buvo pastatyti specialūs kvarciniai ir atominiai laikrodžiai, kuriuos buvo galima gabenti lėktuvais. Juos buvo galima gabenti tarp astronominių laboratorijų ir tuo pačiu metu jie teikė informaciją apie laiką milijono sekundės dalių tikslumu. Pavyzdžiui, kai 1967 metais Kalifornijos kompanijos Hewlett-Packard gaminami miniatiūriniai cezio laikrodžiai buvo gabenami tarpžemyniniu keliu, šis prietaisas praėjo per 53 laboratorijas visame pasaulyje (buvo ir Čekoslovakijoje), o jo pagalba vietiniai laikrodžiai buvo sinchronizuoti tiksliai. 0,1 µs (0,0000001 s).

Ryšio palydovai taip pat gali būti naudojami mikrosekundžių laiko palyginimui. 1962 metais šį metodą naudojo Didžioji Britanija ir Jungtinės Amerikos Valstijos, siųsdamos laiko signalą per Telestar palydovą. Tačiau daug palankesnių rezultatų mažesnėmis sąnaudomis pavyko pasiekti perduodant signalus televizijos technologija.

Šis tikslaus laiko ir dažnio perdavimo būdas naudojant televizijos laikrodžio impulsus buvo sukurtas ir išplėtotas Čekoslovakijoje mokslo institucijose. Pagalbinis laiko informacijos nešėjas čia yra sinchronizuojantys vaizdo impulsai, kurie jokiu būdu nesutrikdo perdavimo televizijos programa. Tokiu atveju nereikia įvesti jokių papildomų impulsų į televizijos vaizdo signalą.

Šio metodo naudojimo sąlyga – tą pačią televizijos programą galima priimti lyginamų laikrodžių vietose. Lyginami laikrodžiai yra iš anksto sureguliuoti kelių milisekundžių tikslumu, o tada matavimas turi būti atliekamas visose matavimo stotyse vienu metu. Be to, būtina žinoti laiko skirtumą, reikalingą sinchronizuojantiems impulsams perduoti iš bendro šaltinio, kuris yra televizijos sinchronizatorius, į imtuvus lyginamų laikrodžių vietoje.

Iš knygos „Kaip žmonės atrado savo žemę“. autorius Tomilinas Anatolijus Nikolajevičius

Antros kartos branduoliniai ledlaužiai Po ledlaužių flotilės flagmano – branduolinio ledlaužio „Leninas“ Leningrade buvo pastatyti dar trys branduoliniai ledlaužiai, atominis herojus. Jie vadinami antros kartos ledlaužiais. Ką tai reiškia?Galbūt, visų pirma, kuriant naują

Iš knygos Sulaužytas imperijos kardas autorius Kalašnikovas Maksimas

14 SKYRIUS NUTRAUKTAS ERELŲ SKRYDIS. RUSIJŲ KREIZERIAI – SUNKIEJI, BRANDUOLINĖS, RAKETA... 1 Kuriame šią knygą ne kaip raudą dėl prarastos didybės. Nors galime parašyti dešimtis puslapių, vaizduojančių dabartinę (parašyta 1996 m.) buvusio didžiojo laivyno būklę

Iš antrosios knygos Pasaulinis karas pateikė Beevor Anthony

50 skyrius Atominės bombos ir Japonijos pralaimėjimas 1945 m. gegužės–rugsėjo mėn. 1945 m. gegužę Vokietijai pasidavus, Japonijos armijos Kinijoje gavo įsakymą iš Tokijo pradėti trauktis į rytinę pakrantę. Čiang Kai-šeko nacionalistų kariuomenė buvo smarkiai sumušta per japonus

autorius

Saulės laikrodis Neabejotinai labiausiai paplitęs chronometrinis prietaisas buvo saulės laikrodis, pagrįstas akivaizdžiu kasdieniu, o kartais ir kasmetiniu Saulės judėjimu. Tokie laikrodžiai atsirado ne anksčiau, nei žmogus suprato ryšį tarp šešėlio ilgio ir padėties iš tų

Iš knygos Kita mokslo istorija. Nuo Aristotelio iki Niutono autorius Kalyuzhny Dmitrijus Vitaljevičius

Vandens laikrodžiai Saulės laikrodžiai buvo paprastas ir patikimas laiko indikatorius, tačiau turėjo rimtų trūkumų: jų veikimas priklausė nuo oro sąlygų ir apsiribojo laiku tarp saulėtekio ir saulėlydžio. Neabejotina, kad dėl to mokslininkai pradėjo ieškoti kitų

Iš knygos Kita mokslo istorija. Nuo Aristotelio iki Niutono autorius Kalyuzhny Dmitrijus Vitaljevičius

Ugnies laikrodžiai Be saulės ir vandens laikrodžių, su XIII pradžiosšimtmečius atsirado pirmieji ugnies ar žvakių laikrodžiai. Tai plonos maždaug metro ilgio žvakės, kurių skalė atspausdinta per visą ilgį. Jie palyginti tiksliai rodydavo laiką, o naktimis apšviesdavo ir bažnyčios bei

Iš knygos Kita mokslo istorija. Nuo Aristotelio iki Niutono autorius Kalyuzhny Dmitrijus Vitaljevičius

Smėlio laikrodis Pirmojo smėlio laikrodžio data taip pat nežinoma. Tačiau jie, kaip ir aliejinės lempos, pasirodė ne anksčiau nei skaidrus stiklas. Manoma, kad Vakarų Europoje apie smėlio laikrodis sužinojo tik viduramžių pabaigoje; vienas iš seniausių paminėjimų

Iš knygos Atominės bombos medžioklė: KGB byla Nr.13 676 autorius Čikovas Vladimiras Matvejevičius

3. Kaip gimsta atominiai šnipai

Iš knygos Sakura ir ąžuolas (kolekcija) autorius Ovčinikovas Vsevolodas Vladimirovičius

Laikrodis be rodyklių „Per daug į imperiją investavusios visuomenės paveldėtojai; Žmonės, apsupti sunykusių tirpstančio palikimo likučių, krizės akimirką negalėjo prisiversti atsisakyti praeities prisiminimų ir pakeisti savo pasenusį gyvenimo būdą. Iki pasimatymo

Iš knygos Antrasis pasaulinis karas: klaidos, klaidos, praradimai pateikė Dayton Len

20. TAMSOS VALANDOS Padainuokim dainelę apie jaunus lakūnus, Jei ne karas, sėdėtų prie mokyklos suolo. 55 eskadrilės RAF daina, parašyta apie 1918 m. Britų naikintuvai laimėjo Britanijos mūšį, bet naikintuvai nukentėjo

Iš knygos Kasdienis kilmingosios klasės gyvenimas Kotrynos aukso amžiuje autorius Eliseeva Olga Igorevna

Ryto valandomis pati imperatorienė užkūrė židinį, uždegė žvakes, lempą ir atsisėdo rašomasis stalas veidrodiniame kabinete – pirmosios dienos valandos buvo skirtos jos asmeninėms literatūrinėms pratyboms. Kartą ji pasakė Gribovskiui, kad „negali nė vienos dienos nepasišlapinti“.

Iš knygos „Didžioji pergalė“. Tolimieji Rytai. 1945 m. rugpjūčio mėn.: nuo Užbaikalės iki Korėjos [redaguota] autorius Aleksandrovas Anatolijus Andrejevičius

VII skyrius Amerikos atominiai smūgiai Balandžio 25 d. abiems pašnekovams pasirodė ypač pastebimi. Karo sekretorius Stimsonas šiai ataskaitai ruošėsi nuo mėnesio pradžios, tačiau netikėta prezidento Ruzvelto mirtis sutrikdė aukšto rango pareigūnų kontaktų tvarkaraštį.

Iš knygos Rusijos Amerika autorius Burlakas Vadimas Niklasovičius

Poilsio valandomis Baranovas garsėjo svetingumu ir meile rengti vaišes. Tai prisiminė rusai, vietiniai gyventojai ir užsienio jūreiviai. Net kolonijos bado laikais jis rasdavo progą pavaišinti kviestinius ir atsitiktinius svečius.Jei pritrūkdavo

Iš knygos „Ramseso Egiptas“. pateikė Monte Pierre

IV. Laikrodis Egiptiečiai dalijo metus į dvylika mėnesių ir lygiai taip pat padalino dieną į dvylika valandų, o naktį – į dvylika. Mažai tikėtina, kad jie padalino valandą į mažesnius laiko tarpus. Žodis „prie“, kuris išverstas kaip „akimirka“, neturi konkretaus

Iš knygos „Didžiausi pasaulio šnipai“. pateikė Wightonas Charlesas

12 SKYRIUS „ATOMINIAI“ ŠNIPAI 1945 m. liepos 16 d. auštant Čerčiliui, Trumanui ir Stalinui susirinkus Berlyne į Potsdamo konferenciją, pirmąją atominė bomba. Ant kalvų, dvidešimt mylių nuo sprogimo vietos, buvo

Iš knygos „Rusų tyrinėtojai – Rusijos šlovė ir pasididžiavimas“ autorius Glazyrinas Maksimas Jurjevičius

Branduoliniai reaktoriai ir elektroniniai kristalai Konstantinas Čilovskis (g. 1881 m.), rusų inžinierius, išradėjas. Išrado prietaisą povandeniniams laivams aptikti, plačiai naudotą Pirmojo pasaulinio karo metais (1914–1918). Už savo išradimą jis buvo apdovanotas Prancūzijos ordinu.

Atominis laikrodis 2016 m. sausio 27 d

Pirmojo pasaulyje kišeninio laikrodžio su įmontuotu atominiu laiko standartu gimtinė nebus Šveicarija ar net Japonija. Jų kūrimo idėja kilo Didžiosios Britanijos širdyje, Londono prekės ženkle Hoptroff

Atominiai laikrodžiai arba, kaip jie taip pat vadinami "kvantiniais laikrodžiais", yra prietaisas, matuojantis laiką naudojant natūralias vibracijas, susijusias su procesais, vykstančiais atomų ar molekulių lygyje. Richardas Hoptroffas nusprendė, kad šiuolaikiniams džentelmenams, besidomintiems itin technologiniais prietaisais, laikas iškeisti savo mechaninius kišeninius laikrodžius į kažką ekstravagantiškesnio ir netradicinesnio, taip pat atitinkančio šiuolaikines miesto tendencijas.

Taigi publika buvo parodyta savaip elegantiškai išvaizda kišeninis atominis laikrodis Hoptroff Nr. 10, galintis nustebinti šiuolaikinę kartą, įmantrią dalykėlių gausa, ne tik retro stiliumi ir fantastišku tikslumu, bet ir tarnavimo laiku. Kūrėjų teigimu, turėdami šį laikrodį su savimi galite išlikti punktualiausiu žmogumi mažiausiai 5 milijardus metų.

Ką dar įdomaus apie juos galite sužinoti...

2 nuotrauka.

Visiems, kurie niekada nesidomėjo tokiais laikrodžiais, verta trumpai paaiškinti jų veikimo principą. „Atominiame įrenginyje“ nėra nieko, kas panašaus į klasikinį mechaninį laikrodį. Hoptroff mieste Nr. 10 nėra mechaninių dalių. Vietoj to, atominiai kišeniniai laikrodžiai turi sandarią kamerą, užpildytą radioaktyviomis dujomis, kurių temperatūrą kontroliuoja speciali krosnis. Tikslus laikas įvyksta taip: lazeriai sužadina atomus cheminis elementas, kuris yra savotiškas laikrodžio „užpildas“, o rezonatorius įrašo ir matuoja kiekvieną atominį perėjimą. Šiandien pagrindinis elementas panašius įrenginius yra cezis. Jei prisiminsime SI vienetų sistemą, tada joje sekundės reikšmė yra susijusi su elektromagnetinės spinduliuotės periodų skaičiumi cezio-133 atomams pereinant iš vieno energijos lygio į kitą.

3 nuotrauka.

Jei išmaniuosiuose telefonuose įrenginio širdis laikoma procesoriaus lustu, tai „Hoptroff“ Nr. 10 šį vaidmenį atlieka atskaitos laiko generatoriaus modulis. Jį tiekia „Symmetricom“, o pats lustas iš pradžių buvo skirtas naudoti karinėje pramonėje – nepilotuojamuose orlaiviuose.

CSAC atominiame laikrodyje yra temperatūros reguliuojamas termostatas, kuriame yra kamera, kurioje yra cezio garų. Lazeriui veikiant cezio-133 atomus, prasideda jų perėjimas iš vienos energijos būsenos į kitą, o tai matuojama naudojant mikrobangų rezonatorių. Nuo 1967 m Tarptautinė sistema vienetai (SI) apibrėžia vieną sekundę kaip 9 192 631 770 elektromagnetinės spinduliuotės periodų, atsirandančių perėjimo tarp dviejų hipersmulkių cezio-133 atomo pagrindinės būsenos lygių metu. Remiantis tuo, sunku įsivaizduoti tikslesnį techninis punktasŽiūrėti laikrodį cezio pagrindu. Laikui bėgant, atsižvelgiant į naujausius pasiekimus laiko matavimo srityje, naujų optinių laikrodžių, pagrįstų aliuminio jonu, pulsuojančiu ultravioletinės spinduliuotės dažniu (100 000 kartų didesnis nei cezio laikrodžių mikrobangų dažnis), tikslumas bus šimtus kartų didesnis. nei atominių chronometrų tikslumas. Paprasčiau tariant, naujojo „Hoptroff“ kišeninio modelio Nr.10 veikimo paklaida yra 0,0015 sekundės per metus, o tai yra 2,4 milijono kartų geriau nei COSC standartai.

4 nuotrauka.

Funkcinė įrenginio pusė taip pat yra ant fantazijos ribos. Su jo pagalba galite sužinoti: laiką, datą, savaitės dieną, metus, platumą ir ilgumą įvairiais kiekiais, slėgį, drėgmę, žvaigždės laikrodis ir minutės, potvynių prognozė ir daugelis kitų rodiklių. Laikrodis yra aukso spalvos, o jo korpusui iš tauriojo metalo sukurti planuojama naudoti 3D spausdinimą.

Ričardas Hoptrofas nuoširdžiai tiki, kad šis konkretus variantas jo idėjai sukurti yra pats tinkamiausias. Norėdami šiek tiek pakeisti konstrukcijos dizaino komponentą, visiškai nereikės perstatyti gamybos linija, bet tam panaudoti funkcinį 3D spausdinimo įrenginio lankstumą. Tačiau verta paminėti, kad parodytas laikrodžio prototipas buvo pagamintas klasikiniu būdu.

5 nuotrauka.

Laikas šiais laikais yra labai brangus, o Hoptroff Nr. 10 yra tiesioginis to patvirtinimas. Preliminariais duomenimis, pirmoji atominių prietaisų partija bus 12 vienetų, o kalbant apie savikainą, 1 kopijos kaina sieks 78 000 USD.

6 nuotrauka.

Prekės ženklo generalinio direktoriaus Richardo Hoptroffo teigimu, šios idėjos atsiradimui pagrindinį vaidmenį suvaidino Hoptroff vieta Londone. „Kvarciniuose judesiuose naudojame didelio tikslumo svyruojančią sistemą su GPS signalu. Tačiau Londono centre ne taip paprasta pagauti šį signalą. Vieną dieną, keliaudamas į Grinvičo observatoriją, ten pamačiau „Hewlett Packard“ atominį laikrodį ir nusprendžiau nusipirkti kažką panašaus sau per internetą. Ir aš negalėjau. Vietoj to, aš aptikau informaciją apie „Symmetricon“ lustą ir po trijų dienų mąstymo supratau, kad jis puikiai tiks kišeniniam laikrodžiui.

Mikroschema, apie kurią mes kalbame mes kalbame apie, yra SA.45s Cesium Atomic Clock (CSAC), vienas iš pirmosios kartos miniatiūrinių atominių laikrodžių, skirtų GPS imtuvams, kuprinėms radijo imtuvams ir nepilotuojamoms transporto priemonėms. Nepaisant kuklių matmenų (40 mm x 34,75 mm), vargu ar jis tilps į rankinį laikrodį. Todėl „Hoptroff“ nusprendė juos aprūpinti gana garbingų matmenų kišeniniu modeliu (82 mm skersmens).

„Hoptroff No 10“ (dešimtasis prekės ženklo mechanizmas) yra ne tik tiksliausias pasaulyje laikrodis, bet ir pirmasis auksinis dėklas, pagamintas naudojant 3D spausdinimo technologiją. Hoptroffas kol kas negali tiksliai pasakyti, kiek aukso reikės korpusui pagaminti (pirmojo prototipo darbas buvo baigtas, kai buvo išleistas numeris), tačiau apskaičiavo, kad jo kaina bus „mažiausiai keli tūkstančiai svarų“. Ir atsižvelgiant į tai, kiek tyrimų buvo atlikta kuriant produktą (paimkite atoslūgių ir potvynių atoslūgių ir atoslūgių skaičiavimo funkciją, naudojant harmonines konstantas 3000 skirtingų uostų), galime tikėtis, kad galutinė jo mažmeninė kaina bus apie 50 000 GBP.

10 modelio auksinis korpusas, išleidžiamas iš 3D spausdintuvo ir baigtas

Pirkėjai automatiškai tampa išskirtinio klubo nariais ir turės pasirašyti raštišką pasižadėjimą nenaudoti atominio laikrodžio lusto kaip ginklo. „Tai yra viena iš mūsų sutarties su tiekėju sąlygų, – aiškina ponas Hoptroffas, – kadangi atominė lustas iš pradžių buvo naudojamas raketų nukreipimo sistemose. Nelabai reikia mokėti už galimybę turėti nepriekaištingo tikslumo laikrodį.

Laimingi Hoptroff Nr.10 savininkai turės daug daugiau nei tik didelio tikslumo laikrodį. Modelis taip pat veikia kaip kišeninis navigacijos įrenginys, leidžiantis nustatyti ilgumą vienos jūrmylės tikslumu net ir po daugelio metų jūroje naudojant paprastą sekstantą. Modelis gaus du ciferblatus, tačiau vieno iš jų dizainas kol kas laikomas paslaptyje. Kitas – skaitiklių sūkurys, rodantis net 28 komplikacijas: nuo visų įmanomų chronometrinių funkcijų ir kalendoriaus indikatorių iki kompaso, termometro, higrometro (prietaiso drėgmei matuoti), barometro, platumos ir ilgumos skaitiklių bei potvynio ir atoslūgio. indikatorius. Ir tai jau nekalbant apie gyvybiškai svarbius atominio termostato būsenos rodiklius.

„Hoptroff“ planuoja gaminti daugybę naujų produktų, įskaitant elektroninę George'o Danielso legendinio „Space Traveller“ laikrodžio versiją. Šiuo metu dirbama siekiant integruoti „Bluetooth“ technologiją į laikrodį, kad būtų saugoma naudotojo asmeninė informacija ir būtų galima automatiškai reguliuoti tokias komplikacijas kaip mėnulio fazės indikatorius.

Pirmieji Nr.10 egzemplioriai pasirodys kitais metais, bet kol kas įmonė ieško tinkami partneriai tarp mažmenininkų. „Žinoma, galėtume pabandyti jį parduoti internetu, tačiau tai yra aukščiausios kokybės modelis, todėl vis tiek turite jį laikyti rankose, kad jį tikrai įvertintumėte. Tai reiškia, kad dar teks naudotis prekybininkų paslaugomis ir esame pasiruošę pradėti derybas“, – apibendrina P. Hoptroff.

Ir netgi Originalus straipsnis yra svetainėje InfoGlaz.rf Nuoroda į straipsnį, iš kurio buvo padaryta ši kopija -

Laikas, nepaisant to, kad mokslininkai vis dar negali galutinai atskleisti tikrosios savo esmės, vis dar turi savų žmonijos nustatytų matavimo vienetų. Ir skaičiavimo prietaisas, vadinamas laikrodžiu. Kokios jų veislės, kokie tiksliausi laikrodžiai pasaulyje? Tai bus aptarta mūsų šiandienos medžiagoje.

Koks yra tiksliausias laikrodis pasaulyje?

Jie laikomi atominiais – jų paklaidos gali siekti tik sekundes per milijardą metų. Laiminamas 2-asis, ne mažiau garbingas, podiumas, kuris atsilieka mėnesiu arba veržiasi į priekį tik 10-15 sekundžių. Tačiau mechaniniai laikrodžiai nėra patys tiksliausi pasaulyje. Juos reikia nuolat paleisti ir paleisti, o čia klaidos visai kitos eilės.

Tiksliausias atominis laikrodis pasaulyje

Kaip jau buvo sakyta, kokybinio laiko matavimo atominiai prietaisai yra tokie smulkmeniški, kad jų duodamas paklaidas galima palyginti su mūsų planetos skersmens matavimais iki kiekvienos mikrodalelės. Be jokios abejonės, paprastam žmogui kasdieniame gyvenime tokių tikslių mechanizmų visai nereikia. Juos naudoja moksliniai tyrinėtojai, atlikdami įvairius eksperimentus, kur reikalingi ekstremalūs skaičiavimai. Jie suteikia žmonėms galimybę patikrinti „laiko progresą“ įvairiose srityse gaublys arba atlikti eksperimentus, patvirtinančius bendrąją reliatyvumo teoriją, taip pat kitas fizikines teorijas ir hipotezes.

Paryžiaus standartas

Koks yra tiksliausias laikrodis pasaulyje? Visuotinai pripažįstama, kad jie yra paryžiečiai, priklausantys Laiko institutui. Šis prietaisas yra vadinamasis laiko standartas; žmonės visame pasaulyje jį tikrina. Beje, iš tikrųjų jis nėra visai panašus į „vaikštynes“ tradicine šio žodžio prasme, bet primena labai tikslų, sudėtingiausios konstrukcijos įrenginį, pagrįstą kvantiniu principu, ir Pagrindinė mintis- erdvės laiko apskaičiavimas naudojant dalelių virpesius, kurių paklaidos yra tik 1 sekundė per 1000 metų.

Dar tiksliau

Koks šiandien yra tiksliausias laikrodis pasaulyje? Dabartinėmis realijomis mokslininkai išrado prietaisą, kuris yra 100 tūkstančių kartų tikslesnis už Paryžiaus standartą. Jo paklaida yra viena sekundė per 3,7 milijardo metų! Už šios technologijos kūrimą atsakinga fizikų grupė iš JAV. Tai jau antroji kvantinės logikos pagrindu sukurtų laiko įrenginių versija, kurioje informacijos apdorojimas atliekamas panašiu metodu kaip pvz.

Pagalba moksliniams tyrimams

Naujausi kvantiniai prietaisai ne tik nustato naujus tokio dydžio kaip laikas matavimo standartus, bet ir padeda daugelio šalių mokslininkams išspręsti kai kuriuos klausimus, susijusius su tokiomis fizinėmis konstantomis kaip šviesos pluošto greitis vakuume ar Planko konstanta. Didėjantis matavimų tikslumas yra naudingas mokslininkams, kurie tikisi sekti gravitacijos sukeltą laiko išsiplėtimą. O viena JAV technologijų kompanija planuoja išleisti net masinės gamybos kvantinius laikrodžius, skirtus kasdieniam naudojimui. Tiesa, kiek bus jų pirminė kaina?

Veikimo principas

Atominiai laikrodžiai taip pat dažnai vadinami kvantiniais laikrodžiais, nes jie veikia remdamiesi procesais, vykstančiais molekuliniame lygmenyje. Norint sukurti didelio tikslumo prietaisus, imami ne bet kokie atomai: dažniausiai naudojamas kalcio ir jodo, cezio ir rubidžio, taip pat vandenilio molekulės. Šiuo metu tiksliausius laiko skaičiavimo mechanizmus pagal itiberiumą pagamino amerikiečiai. Įrangos darbe dalyvauja per 10 tūkstančių atomų, o tai užtikrina puikų tikslumą. Beje, ankstesni rekordininkai per sekundę turėjo „tik“ 100 milijonų paklaidą, o tai, matai, irgi nemažas laikotarpis.

Tikslus kvarcas...

Renkantis buitines „vaikštynes“ kasdieniam naudojimui, žinoma, nereikėtų atsižvelgti į branduolinius įrenginius. Tarp buitinių laikrodžių šiandien tiksliausi pasaulyje yra kvarciniai laikrodžiai, kurie taip pat turi nemažai privalumų prieš mechaninius: jiems nereikia vynioti ir dirbti naudojant kristalus. Jų veikimo klaidos vidutiniškai siekia 15 sekundžių per mėnesį (mechaninės dažniausiai gali vėluoti tiek laiko per dieną). O tiksliausias kvarcinis rankinis laikrodis pasaulyje, daugelio ekspertų teigimu, yra „Citizen“ kompanija „Chronomaster“. Jie gali turėti tik 5 sekundžių paklaidą per metus. Kalbant apie savikainą, jie gana brangūs – apie 4 tūkstančius eurų. Ant antrojo įsivaizduojamo Longines podiumo laiptelio (10 sekundžių per metus). Jie jau gerokai pigesni – apie 1000 eurų.

...ir mechaninis

Dauguma mechaninių prietaisų, kaip taisyklė, nėra itin tikslūs. Tačiau vienas iš įrenginių vis tiek gali pasigirti. XX amžiuje pagamintas laikrodis turi didžiulį 14 tūkstančių elementų mechanizmą. Ačiū sudėtingas dizainas, taip pat gana lėtas jų matavimo paklaidų funkcionalumas – sekundė kas 600 metų.

Atominiai laikrodžiai yra tiksliausi laiko matavimo prietaisai, kurie egzistuoja šiandien ir tampa vis labiau didesnę vertę su plėtra ir sudėtingumu šiuolaikinės technologijos.

Veikimo principas

Atominis laikrodis tikslus laikas suskaičiavo be padėkos radioaktyvusis skilimas, kaip rodo jų pavadinimas, bet naudojant branduolių ir juos supančių elektronų virpesius. Jų dažnį lemia branduolio masė, gravitacija ir elektrostatinis „balansas“ tarp teigiamai įkrauto branduolio ir elektronų. Tai ne visai atitinka įprastą laikrodžio mechanizmą. Atominiai laikrodžiai yra patikimesni laiko fiksatoriai, nes jų svyravimai nesikeičia priklausomai nuo aplinkos veiksnių, tokių kaip drėgmė, temperatūra ar slėgis.

Atominių laikrodžių evoliucija

Metams bėgant mokslininkai suprato, kad atomai turi rezonansinius dažnius, susijusius su kiekvieno gebėjimu sugerti ir skleisti elektromagnetinę spinduliuotę. 1930-aisiais ir 1940-aisiais buvo sukurta aukšto dažnio ryšių ir radarų įranga, galinti susieti su atomų ir molekulių rezonanso dažniais. Tai prisidėjo prie laikrodžio idėjos.

Pirmuosius pavyzdžius 1949 m. pastatė Nacionalinis standartų ir technologijos institutas (NIST). Amoniakas buvo naudojamas kaip vibracijos šaltinis. Tačiau jie nebuvo daug tikslesni už esamą laiko standartą, o cezis buvo naudojamas kitoje kartoje.

Naujas standartas

Laiko matavimo tikslumo pokytis buvo toks didelis, kad 1967 m. Generalinė svorių ir matų konferencija apibrėžė SI sekundę kaip 9 192 631 770 cezio atomo virpesių jo rezonansiniu dažniu. Tai reiškė, kad laikas nebėra susijęs su Žemės judėjimu. Stabiliausias pasaulyje atominis laikrodis buvo sukurtas 1968 m. ir buvo naudojamas kaip NIST laiko matavimo sistemos dalis iki 1990 m.

Tobulinamasis automobilis

Vienas iš naujausių pasiekimų šioje srityje yra aušinimas lazeriu. Tai pagerino signalo ir triukšmo santykį ir sumažino laikrodžio signalo neapibrėžtumą. Šiai aušinimo sistemai ir kitai cezio laikrodžiams tobulinti naudojamai įrangai patalpinti reikėtų vietos, prilygsta geležinkelio vagonui, nors komercinės galimybės gali tilpti į lagaminą. Viena iš šių laboratorinių įrenginių laiko laiką Boulderyje, Kolorado valstijoje, ir yra tiksliausias laikrodis Žemėje. Jie klysta tik 2 nanosekundėmis per dieną arba 1 sekunde per 1,4 milijono metų.

Sudėtinga technologija

Šis didžiulis tikslumas yra komplekso rezultatas technologinis procesas. Pirmiausia skystas cezis dedamas į krosnį ir kaitinamas, kol virsta dujomis. Metalo atomai dideliu greičiu išeina per mažą krosnies angą. Dėl elektromagnetų jie suskaidomi į atskirus spindulius, kurių energija skiriasi. Reikiamas spindulys praeina per U formos skylę, o atomai apšvitinami mikrobangų energija, kurios dažnis yra 9 192 631 770 Hz. Dėl to jie susijaudina ir pereina į kitokią energijos būseną. Tada magnetinis laukas išfiltruoja kitas atomų energijos būsenas.

Detektorius reaguoja į cezį ir rodo maksimumą esant teisingam dažniui. Tai būtina norint sukonfigūruoti kvarcinį generatorių, kuris valdo laikrodžio mechanizmą. Jo dažnį padalijus iš 9.192.631.770, gaunamas vienas impulsas per sekundę.

Ne tik cezis

Nors dažniausiai naudojami atominiai laikrodžiai naudoja cezio savybes, yra ir kitų tipų. Jie skiriasi naudojamu elementu ir energijos lygio pokyčių nustatymo priemonėmis. Kitos medžiagos yra vandenilis ir rubidis. Vandenilio atominiai laikrodžiai veikia panašiai kaip cezio laikrodžiai, tačiau jiems reikalingas indas su sienelėmis iš specialios medžiagos, kuri neleidžia atomams per greitai prarasti energijos. Rubidium laikrodžiai yra patys paprasčiausi ir kompaktiškiausi. Juose rubidžio dujomis užpildyta stiklo ląstelė, veikiama itin aukšto dažnio, keičia šviesos sugertį.

Kam reikia tikslaus laiko?

Šiandien laiką galima išmatuoti itin tiksliai, bet kodėl tai svarbu? Tai būtina tokiose sistemose kaip mobilieji telefonai, internetas, GPS, aviacijos programos ir skaitmeninė televizija. Iš pirmo žvilgsnio tai nėra akivaizdu.

Pavyzdys, kaip naudojamas tikslus laikas, yra paketų sinchronizavimas. Per vidurio linija skambinama tūkstančiai. Tai įmanoma tik todėl, kad pokalbis neperduodamas iki galo. Telekomunikacijų bendrovė ją skaido į mažus paketus ir net dalį informacijos praleidžia. Tada jie praeina per liniją kartu su kitų pokalbių paketais ir atkuriami kitame gale be maišymo. Telefono stoties laikrodžio sistema gali nustatyti, kurie paketai priklauso tam tikram pokalbiui pagal tikslų informacijos išsiuntimo laiką.

GPS

Kitas tikslaus laiko įgyvendinimas yra pasaulinė padėties nustatymo sistema. Jį sudaro 24 palydovai, kurie perduoda savo koordinates ir laiką. Bet kuris GPS imtuvas gali prisijungti prie jų ir palyginti transliacijos laiką. Skirtumas leidžia vartotojui nustatyti savo vietą. Jei šie laikrodžiai nebūtų labai tikslūs, GPS sistema būtų nepraktiška ir nepatikima.

Tobulumo riba

Tobulėjant technologijoms ir atominiams laikrodžiams, išryškėjo Visatos netikslumai. Žemė juda netolygiai, sukeldama atsitiktinius metų ir dienų trukmės pokyčius. Anksčiau šie pokyčiai būtų buvę nepastebėti, nes laiko matavimo įrankiai buvo pernelyg netikslūs. Tačiau, tyrėjų ir mokslininkų nusivylimui, atominių laikrodžių laikas turi būti pakoreguotas, kad būtų kompensuojamos anomalijas. realus pasaulis. Tai nuostabūs įrankiai, padedantys tobulinti šiuolaikines technologijas, tačiau jų tobulumą riboja pačios gamtos nustatytos ribos.

Pirma, žmonija naudoja laikrodžius kaip programos laiko valdymo priemonę.

Antra, šiandien laiko matavimas yra pats tiksliausias matavimo būdas: laiko matavimo tikslumą dabar lemia neįtikėtina 1·10–11% paklaida arba 1 s per 300 tūkstančių metų.

Ir mes pasiekėme tokį tikslumą šiuolaikiniai žmonės kai jie pradėjo vartoti atomai, kurie dėl savo svyravimų yra atominio laikrodžio reguliatoriai. Cezio atomai yra dviejų energijos būsenų, kurių mums reikia (+) ir (-). Elektromagnetinė radiacija 9 192 631 770 hercų dažniu susidaro atomams pereinant iš (+) į (-) būseną, sukuriant tikslų, pastovų periodinį procesą – atominio laikrodžio kodo reguliatorių.

Kad atominiai laikrodžiai veiktų tiksliai, cezis turi būti išgarinamas krosnyje, o šis procesas išskiria jo atomus. Už krosnelės yra rūšiavimo magnetas, kuris turi pralaidumas atomai yra (+) būsenoje, o joje dėl švitinimo mikrobangų lauke atomai pereina į (-) būseną. Antrasis magnetas nukreipia atomus, kurie pakeitė būseną (+) į (-) į priimantį įrenginį. Daugelis atomų, pakeitusių savo būseną, gaunami tik tuo atveju, jei mikrobangų skleidėjo dažnis tiksliai sutampa su 9 192 631 770 hercų cezio virpesių dažniu. Priešingu atveju atomų skaičius (-) priėmimo įrenginyje sumažėja.

Prietaisai nuolat stebi ir reguliuoja pastovų 9 192 631 770 hercų dažnį. Tai reiškia, kad išsipildė laikrodžių dizainerių svajonė, rastas absoliučiai pastovus periodinis procesas: 9 192 631 770 hercų dažnis, reguliuojantis atominių laikrodžių eigą.

Šiandien pagal tarptautinį susitarimą sekundė apibrėžiama kaip spinduliavimo laikotarpis, padaugintas iš 9 192 631 770, atitinkantis perėjimą tarp dviejų hipersmulkių. struktūriniai lygiai cezio atomo (cezio-133 izotopas) pagrindinė būsena.

Tiksliam laikui išmatuoti taip pat galite naudoti kitų atomų ir molekulių, tokių kaip kalcio, rubidžio, cezio, stroncio atomai, vandenilio molekulės, jodas, metanas ir kt., vibracijas. Tačiau dažniu pripažįstama cezio atomo spinduliuotė. standartinis. Siekiant palyginti skirtingų atomų virpesius su standartu (ceziu), buvo sukurtas titano-safyro lazeris, kuris generuoja Platus pasirinkimas dažniai nuo 400 iki 1000 nm.

Pirmasis kvarco ir atominių laikrodžių kūrėjas buvo anglų eksperimentinis fizikas Essenas Lewisas (1908–1997). 1955 m. jis sukūrė pirmąjį atominio dažnio (laiko) standartą, naudodamas cezio atomų pluoštą. Dėl šio darbo po 3 metų (1958 m.) atsirado laiko tarnyba, pagrįsta atominio dažnio standartu.

SSRS akademikas Nikolajus Gennadjevičius Basovas pateikė savo idėjas sukurti atominį laikrodį.

Taigi, atominis laikrodis, Vienas iš tikslių laikrodžių tipų yra laiko matavimo prietaisas, kuriame natūralios atomų ar molekulių vibracijos naudojamos kaip švytuoklė. Atominių laikrodžių stabilumas yra geriausias iš visų esamų tipų laikrodžius, o tai yra raktas į didžiausią tikslumą. Atominio laikrodžio generatorius sukuria daugiau nei 32 768 impulsus per sekundę, skirtingai nei įprasti laikrodžiai. Atominės vibracijos nepriklauso nuo oro temperatūros, vibracijų, drėgmės ir daugelio kitų išorinių veiksnių.

IN modernus pasaulis, kai navigacija tiesiog neįmanoma, atominiai laikrodžiai tapo nepakeičiamais pagalbininkais. Jie gali nustatyti vietą erdvėlaivis, palydovas, balistinė raketa, orlaivis, povandeninis laivas, automobilis automatiškai per palydovinį ryšį.

Taigi, pastaruosius 50 metų atominiai laikrodžiai, tiksliau – cezio laikrodžiai, buvo laikomi tiksliausiais. Jais jau seniai naudojasi laiko tarnybos, o laiko signalus transliuoja ir kai kurios radijo stotys.

Atominio laikrodžio įrenginį sudaro 3 dalys:

kvantinis diskriminatorius,

kvarco osciliatorius,

elektronikos kompleksas.

Kvarcinis generatorius generuoja dažnį (5 arba 10 MHz). Osciliatorius yra RC radijo generatorius, kuris naudoja kvarco kristalo pjezoelektrinius režimus kaip rezonansinį elementą, kuriame lyginami atomai, pakeitę būseną (+) į (-), siekiant padidinti stabilumą, jo dažnis nuolat lyginamas su svyravimais kvantinis diskriminatorius (atomai arba molekulės) . Atsiradus virpesių skirtumui, elektronika sureguliuoja kvarco osciliatoriaus dažnį iki nulinis lygis, taip padidinant laikrodžio stabilumą ir tikslumą iki norimo lygio.

Šiuolaikiniame pasaulyje atominiai laikrodžiai gali būti gaminami bet kurioje pasaulio šalyje Kasdienybė. Jie yra labai mažo dydžio ir gražūs. Naujausias atominis laikrodis yra ne didesnis už degtukų dėžutę, o energijos suvartojimas yra mažesnis nei 1 vatas. Ir tai ne riba, galbūt ateityje technologijų pažanga pasieks Mobilieji telefonai. Tuo tarpu kompaktiški atominiai laikrodžiai montuojami tik strateginėse raketose, siekiant daug kartų padidinti navigacijos tikslumą.

Šiandien internetinėse parduotuvėse galima įsigyti vyriškų ir moteriškų atominių laikrodžių kiekvienam skoniui ir biudžetui.

2011 metais Symmetricom ir Sandia National Laboratories specialistai sukūrė mažiausią pasaulyje atominį laikrodį. Šis laikrodis yra 100 kartų kompaktiškesnis nei ankstesnės versijos. Atominio chronometro dydis nėra didesnis nei degtukų dėžutė. Kad veiktų, jam reikia tik 100 mW galios – tai 100 kartų mažiau, palyginti su jo pirmtakais.

Laikrodžio dydį pavyko sumažinti vietoj spyruoklių ir krumpliaračių sumontavus mechanizmą, veikiantį cezio atomų skleidžiamų elektromagnetinių bangų dažnio nustatymo principu. lazerio spindulys nereikšminga galia.

Tokie laikrodžiai naudojami navigacijoje, taip pat kalnakasių, narų darbe, kur reikia tiksliai sinchronizuoti laiką su kolegomis paviršiuje, taip pat tikslaus laiko tarnybose, nes atominių laikrodžių paklaida mažesnė nei 0,000001 trupmenos. sekundę per dieną. Rekordinio mažo atominio laikrodžio „Symmetricom“ kaina buvo apie 1500 USD.