分享本文至 E-mail 信箱
學術引用格式
MLA
APA
EndNote(.enw)

世界最小的原子鐘

2011/02/09 | 未分類 |

Original publish date:Sep 11, 2004

編輯 HCC 報導

美國國家標準與技術局(NIST)製造了如米粒般大小的世界最小原子鐘,準確度為每三百年誤差一秒,將來可做為無線通訊設備以及全球定位系統接收器等的精確定時。

NIST的晶片級原子鐘(chip-scale atomic clocks, CSAC)計劃,利用微電子與微機電相關製造技術,進行微型蒸氣腔體原子頻率參考(vapor-cell atomic frequency references)的設計、製造與特性化。該計劃最近製作了一個體積小於10mm3,並且能以一個AA電池動作的原子鐘。此晶片等級原子鐘包含了一個垂直共振腔面射型雷射二極體(vertical cavity surface emitting laser, VCSEL)、透鏡、偏光波板(polarizing waveplate)、光衰減器(optical attenuator)、含有銫原子蒸氣的腔體以及光二極體。如同其他的原子鐘,此晶片級原子鐘設計原理是依據銫原子每秒振動約92億次的自振特性。

NIST研發的原子鐘體積小了100倍,雖然其準確性不若兩公尺高的大型原子鐘為佳,例如NIST-F1原子鐘的準確度為每三千萬年誤差一秒,不過相對於目前使用於小型設備的石英晶體振蕩器,其長期精確度仍然提昇了一千倍。原子鐘超過五十年來已為時間與頻率量測的最高標準,不過由於原子鐘的複雜度、尺寸大小與費用,其應用受到了限制,NIST的新設計可能將開啟了微型原子鐘的低成本化與量產契機,並將其應用擴展到諸如手機、全球定位系統接收機等的通訊設備上。

參考來源:

本文版權聲明與轉載授權資訊:

  • [Jan 09, 2005] 晶片式磁場感應器
  • [Jul 14, 2001] 更準確的原子鐘

    「空虛寂寞覺得冷會傳染嗎?」「為什麼人看到可愛的東西就想捏?」「為什麼蚊子喜歡叮穿深色衣服的人?」

    科學從不只是冷冰冰的文字,而是存在世界各個角落熱騰騰的知識!不論是天馬行空的想像或日常生活的疑問,都可能從科學的角度來解釋。

    本月的泛科選書 《不腦殘科學2》是泛科學作者編輯團隊嘔心瀝血的超級鉅獻!不只能滿足大人與小孩的好奇心,更將拓展你的視野,帶領大家發現一個嶄新的世界!

    泛科限時優惠79折(含運),現在就帶一本回家

  • 關於作者

    科景

    Sciscape成立於1999年4月,為一非營利的專業科學新聞網站。