【原子鐘是市場上最小的】
本帖最後由 江南布衣 於 2012-6-17 14:28 編輯 <br /><br /><P align=center><STRONG><FONT size=5>【<FONT color=red>原子鐘是市場上最小的</FONT>】</FONT></STRONG></P><P> </P>
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<P align=center><STRONG>Symmetricom公司的SA.45s芯片尺寸原子鐘</STRONG></P><STRONG>
<P><BR>研究人員在美國已經研製出世界上最小的商用原子鐘。</P>
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<P>被稱為 SA.45s芯片尺寸原子鐘（CSAC），也可能是你只需$ 1500。</P>
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<P>時鐘，最初是為軍事用途，是關於一個火柴盒大小，重約 35克，具有功率要求的只有115毫瓦。</P>
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<P>不是你的日常計時，團隊背後的時鐘聲稱，它可以有各種不同的和廣泛的應用，從禁用炸彈尋找石油。</P>
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<P><STRONG>原子鐘是使用特定的電子躍遷頻率作為一個原子頻標，用“滴答”作為兩個能態振盪在一個原子。</STRONG></P>
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<P><STRONG>一般來說，一個反饋迴路是用來鎖定頻率的光源的過渡，從而建立一個穩定的頻率標準。</STRONG></P>
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<P><STRONG>這一最新的時鐘已在Symmetricom公司聯合開發，德雷珀實驗室和桑迪亞國家實驗室在美國。</STRONG></P>
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<P><STRONG>時鐘包括一個高度緊湊的“物理包”中包含的銫原子的使用，坐落在電路板內的小框框。</STRONG></P>
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<P><STRONG>銫原子共振細胞內舉行，並加熱到蒸汽狀態的板塊位於頂部和底部的包。</STRONG></P>
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<P><STRONG>調製微波</STRONG></P><STRONG>
<P><BR>優化的垂直腔表面發射激光器（VCSEL）是透出來的蒸氣，造成在銫原子激發。</P>
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<P>激光光調製微波信號發生器由一個芯片上。</P>
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<P>這使得激光的單束激發的銫原子在兩個不同的能量水平。這兩個層次之間的干擾，然後檢測光電二極管構成的一部分，一個反饋迴路。</P>
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<P>循環優化吸收的光子數由銫原子。</P>
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<P>時鐘顯示，1秒後已過計數準確 4596,315,885週期的微波振盪信號。</P>
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<P align=center><BR><STRONG>一看裡面的CSAC</STRONG></P>
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<P><STRONG>該物理包是真空密封，然後覆蓋一層磁屏蔽，然後被放在印刷電路板（PCB），然後將其密封，使其不透氣。</STRONG></P>
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<P><STRONG>蓋子和底座板陣列都作為第二層的磁屏蔽。</STRONG></P>
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<P><STRONG>所有的組件在PCB上進行了優化的電源效率在可能的最小尺寸。</STRONG></P>
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<P><STRONG>因此，電路周圍的物理包消耗約 95毫瓦，與物理包本身耗時約 10毫瓦。</STRONG></P>
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<P><STRONG>允許生產故障，CSAC有一個總功耗只有115毫瓦，根據史蒂夫Fossi，Symmetricom公司的業務發展總監。</STRONG></P>
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<P><STRONG>創意誕生在NIST</STRONG></P><STRONG>
<P><BR>2004年物理世界報導，約翰和他的團隊在Kitching美國國家標準與技術研究所（NIST）在科羅拉多州博爾德市，創造了當時最緊湊和便攜式芯片級原子鐘。</P>
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<P>那麼，什麼是不同的這個最新的設備？</P>
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<P>據Kitching，這種新產品實質上是一種商業版本的工作開創了他的小組在NIST 2001年和2005年之間。</P>
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<P>他說：“Symmetricom公司的合作也產生了積極的研究方案在這個時候，是與我們平行資助由美國國防高級研究計劃局。”</P>
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<P><STRONG>雖然 Symmetricom公司和NIST的時鐘都差不多大小，主要利用這種新的時鐘是，所需的電量來運行它是遠遠低於以往任何商業原子鐘：115毫瓦，而超過 1 W的所有其他原子時鐘。</STRONG></P>
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<P><STRONG>“這意味著它會打開許多新的應用精確計時，尤其是那些只電池電源可用，說：”Kitching。</STRONG></P>
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<P><STRONG>“因為很少DARPA技術使得整個工業的商業化，以雙重用途的應用程序，這是一個非常大的交易，說：”吉爾埃雷拉，主任桑迪亞國家實驗室的微系統與工程科學應用中心。</STRONG></P>
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<P><STRONG>“CSAC現在是一個數據表和產品的價格。”</STRONG></P>
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<P><STRONG>“這項工作三個組織之間從來沒有”甩過牆說：桑迪亞國家實驗室經理查爾斯沙利文，使用的表達式已經意味著完全分離的努力。</STRONG></P>
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<P><STRONG>“有緊密的集成，從開始到結束的項目。”</STRONG></P>
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<P><STRONG>路邊炸彈干擾</STRONG></P><STRONG>
<P><BR>時鐘可以找到使用禁用簡易爆炸裝置（IED）或路邊炸彈的引爆無線使用一切從手機到玩具遙控器。</P>
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<P>這種炸彈可以禁止使用便攜式干擾器，阻止所有通信信號的區域。</P>
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<P>雖然這解決了眼前的問題的炸彈，它也可以防止友軍使用無線電通信。</P>
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<P>該 CSAC將提供精確的計時炸彈所需的果醬相關的通訊，同時允許友好的信號通過。</P>
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<P><STRONG>該裝置也可用於 GPS定時信號的地方都沒有，例如，在深海潛水，開採和地震的研究。</STRONG></P>
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<P><STRONG>特別是，鐘錶可以部署在水下傳感器，依靠精確定時的地震信號的石油和天然氣勘探。</STRONG></P>
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<P><STRONG>在這種情況下，時鐘在每個傳感器將需要準確，體積小，運行在非常低的功率，使傳感器可以長時間保持水下的時間。</STRONG></P>
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<P><STRONG>該 CSAC只有10-20％的電力需求，但現有的傳感器時鐘是大約 100倍更準確。</STRONG></P>
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<P><STRONG>關於作者</STRONG></P>
<P><STRONG><BR>Tushna小賣部是記者的physicsworld.com</STRONG></P>
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<P><STRONG>引用：</STRONG><A href="http://physicsworld.com/cws/article/news/45951"><STRONG>http://physicsworld.com/cws/article/news/45951</STRONG></A></P>
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