ហេតុអ្វីបានជានាឡិកាអាតូមិកត្រឹមត្រូវបំផុត? នាឡិកាអាតូមិក៖ ជាឧបករណ៍សម្រាប់វាស់ពេលវេលារបស់ផ្កាយរណប និងប្រព័ន្ធរុករក។

នាឡិកាអាតូមិចដែលមានភាពត្រឹមត្រូវខ្ពស់ដែលបង្កើតកំហុសមួយវិនាទីរៀងរាល់ 300 លានឆ្នាំ។ នាឡិកានេះដែលបានជំនួសគំរូចាស់ដែលមានកំហុសមួយវិនាទីរៀងរាល់រយលានឆ្នាំ ឥឡូវនេះបានកំណត់ស្តង់ដារសម្រាប់ពេលវេលាស៊ីវិលរបស់អាមេរិក។ Lenta.ru បានសម្រេចចិត្តរំលឹកឡើងវិញនូវប្រវត្តិនៃការបង្កើតនាឡិកាអាតូមិក។

អាតូមទីមួយ

ដើម្បីបង្កើតនាឡិកាមួយ វាគ្រប់គ្រាន់ក្នុងការប្រើណាមួយ។ ដំណើរការបាច់. ហើយប្រវត្តិនៃការលេចចេញនូវឧបករណ៍វាស់ពេលវេលាគឺជាផ្នែកខ្លះនៃប្រវត្តិនៃការកើតឡើងនៃប្រភពថាមពលថ្មី ឬប្រព័ន្ធលំយោលថ្មីដែលប្រើក្នុងនាឡិកា។ នាឡិកាដ៏សាមញ្ញបំផុតគឺប្រហែលជានាឡិកាព្រះអាទិត្យ៖ សម្រាប់ប្រតិបត្តិការរបស់វា អ្នកត្រូវការតែព្រះអាទិត្យ និងវត្ថុដែលបញ្ចេញស្រមោលប៉ុណ្ណោះ។ គុណវិបត្តិនៃវិធីសាស្រ្តនៃការកំណត់ពេលវេលានេះគឺជាក់ស្តែង។ ទឹក និងវ៉ែនតានាឡិកាក៏មិនប្រសើរជាងដែរ៖ ពួកវាស័ក្តិសមសម្រាប់តែការវាស់ស្ទង់រយៈពេលខ្លីប៉ុណ្ណោះ។

នាឡិកាមេកានិចចាស់បំផុតត្រូវបានរកឃើញនៅឆ្នាំ 1901 នៅជិតកោះ Antikythera នៅលើកប៉ាល់លិចនៅសមុទ្រ Aegean ។ ពួកវាមានប្រដាប់ធ្វើពីលង្ហិនប្រហែល 30 នៅក្នុងប្រអប់ឈើដែលមានទំហំ 33 គុណនឹង 18 គុណនឹង 10 សង់ទីម៉ែត្រ ហើយមានអាយុកាលតាំងពីប្រហែលរាប់រយឆ្នាំមុនគ.ស។

អស់​រយៈពេល​ជិត​ពីរ​ពាន់​ឆ្នាំ​មក​ហើយ នាឡិកា​មេកានិច​មាន​ភាព​សុក្រឹត​បំផុត និង​អាច​ទុក​ចិត្ត​បាន។ រូបរាងនៅក្នុងឆ្នាំ 1657 នៃស្នាដៃបុរាណរបស់ Christian Huygens "The Pendulum Clock" ("Horologium oscillatorium, sive de motu pendulorum an horologia aptato demonstrationes geometrica") ការពិពណ៌នាអំពីឧបករណ៍រក្សាពេលវេលាជាមួយនឹងប៉ោលជាប្រព័ន្ធយោល ប្រហែលជានៅក្នុង apogee ។ ប្រវត្តិនៃការអភិវឌ្ឍន៍ឧបករណ៍មេកានិចនៃប្រភេទបែបនេះ។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ក្រុមតារាវិទូ និងនាវិកនៅតែប្រើមេឃដែលមានផ្កាយ និងផែនទីដើម្បីកំណត់ទីតាំង និងពេលវេលាពិតប្រាកដរបស់ពួកគេ។ នាឡិកា​អគ្គិសនី​ដំបូង​គេ​ត្រូវ​បាន​បង្កើត​ឡើង​ក្នុង​ឆ្នាំ 1814 ដោយ Francis Ronalds ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ឧបករណ៍បែបនេះដំបូងគឺមិនត្រឹមត្រូវទេ ដោយសារតែភាពរសើបចំពោះការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាព។

ប្រវត្តិសាស្រ្តបន្ថែមទៀតនៃនាឡិកាត្រូវបានភ្ជាប់ជាមួយនឹងការប្រើប្រាស់ប្រព័ន្ធលំយោលផ្សេងៗនៅក្នុងឧបករណ៍។ ត្រូវបានណែនាំនៅឆ្នាំ 1927 ដោយ Bell Laboratories នាឡិការ៉ែថ្មខៀវបានទាញយកប្រយោជន៍ពីលក្ខណៈសម្បត្តិ piezoelectric នៃគ្រីស្តាល់រ៉ែថ្មខៀវ៖ នៅពេលដែលប៉ះពាល់នឹង ចរន្តអគ្គិសនីគ្រីស្តាល់ចាប់ផ្តើមរួញ។ ក្រូណូម៉ែត្ររ៉ែថ្មខៀវទំនើបអាចមានភាពត្រឹមត្រូវក្នុងរយៈពេល 0.3 វិនាទីក្នុងមួយខែ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែរ៉ែថ្មខៀវងាយនឹងចាស់ នាឡិកាកាន់តែមានភាពសុក្រិតជាងមុនទៅតាមពេលវេលា។

ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍនៃរូបវិទ្យាអាតូម អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានស្នើឱ្យប្រើភាគល្អិតនៃរូបធាតុជាប្រព័ន្ធលំយោល។ នេះជារបៀបដែលនាឡិកាអាតូមិកដំបូងបានបង្ហាញខ្លួន។ គំនិតនៃលទ្ធភាពនៃការប្រើប្រាស់រំញ័រអាតូមិចនៃអ៊ីដ្រូសែនដើម្បីវាស់ពេលវេលាត្រូវបានស្នើឡើងនៅឆ្នាំ 1879 ដោយរូបវិទូជនជាតិអង់គ្លេស Lord Kelvin ប៉ុន្តែមានតែនៅពាក់កណ្តាលសតវត្សទី 20 ប៉ុណ្ណោះដែលវាអាចទៅរួច។

ការផលិតឡើងវិញនៃគំនូរដោយ Hubert von Herkomer (1907)

នៅទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1930 រូបវិទូជនជាតិអាមេរិក និងជាអ្នកត្រួសត្រាយផ្លូវម៉ាញេទិកនុយក្លេអ៊ែរ Isidor Rabi បានចាប់ផ្តើមធ្វើការលើនាឡិកាអាតូមិក Cesium-133 ប៉ុន្តែការផ្ទុះសង្រ្គាមបានរារាំងគាត់ពីការធ្វើដូច្នេះ។ បន្ទាប់ពីសង្រ្គាមនៅឆ្នាំ 1949 នាឡិកាម៉ូលេគុលដំបូងដែលប្រើម៉ូលេគុលអាម៉ូញាក់ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅគណៈកម្មាធិការស្តង់ដារជាតិរបស់សហរដ្ឋអាមេរិកដោយមានការចូលរួមពី Harold Lyonson ។ ប៉ុន្តែ​ឧបករណ៍​វាស់​ស្ទង់​ដំបូង​បែប​នេះ​មិន​ត្រឹមត្រូវ​ដូច​នាឡិកា​អាតូមិក​ទំនើប​ទេ។

ភាពត្រឹមត្រូវទាបគឺដោយសារតែការពិតដែលថាដោយសារតែអន្តរកម្មនៃម៉ូលេគុលអាម៉ូញាក់ជាមួយគ្នានិងជាមួយជញ្ជាំងនៃធុងដែលសារធាតុនេះស្ថិតនៅ ថាមពលនៃម៉ូលេគុលបានផ្លាស់ប្តូរ ហើយខ្សែវិសាលគមរបស់វាកាន់តែទូលំទូលាយ។ ឥទ្ធិពលនេះគឺស្រដៀងទៅនឹងការកកិតនៅក្នុងនាឡិកាមេកានិច។

ក្រោយមកនៅឆ្នាំ 1955 លោក Louis Essen នៃមន្ទីរពិសោធន៍រូបវិទ្យាជាតិចក្រភពអង់គ្លេសបានណែនាំនាឡិកាអាតូមិក Cesium-133 ដំបូង។ នាឡិកានេះបានប្រមូលផ្តុំកំហុសមួយវិនាទីជាងមួយលានឆ្នាំ។ ឧបករណ៍នេះត្រូវបានគេដាក់ឈ្មោះថា NBS-1 ហើយចាប់ផ្តើមត្រូវបានចាត់ទុកថាជាស្តង់ដារប្រេកង់ Cesium ។

ដ្យាក្រាមគំនូសតាងនៃនាឡិកាអាតូមិកមានលំយោលរ៉ែថ្មខៀវដែលគ្រប់គ្រងដោយអ្នករើសអើងយោងទៅតាមសៀគ្វី មតិកែលម្អ. លំយោលទាញយកអត្ថប្រយោជន៍ពីលក្ខណៈសម្បត្តិ piezoelectric នៃរ៉ែថ្មខៀវ ខណៈពេលដែលអ្នករើសអើងប្រើការរំញ័រដ៏ស្វាហាប់នៃអាតូម ដូច្នេះការរំញ័រនៃរ៉ែថ្មខៀវត្រូវបានតាមដានដោយសញ្ញាពីការផ្លាស់ប្តូរពីកម្រិតថាមពលផ្សេងៗគ្នានៅក្នុងអាតូម ឬម៉ូលេគុល។ រវាងម៉ាស៊ីនភ្លើង និងឧបករណ៍រើសអើង មានឧបករណ៍ទូទាត់សងដែលត្រូវបានលៃតម្រូវទៅនឹងប្រេកង់នៃរំញ័រអាតូម ហើយប្រៀបធៀបវាជាមួយនឹងប្រេកង់រំញ័រនៃគ្រីស្តាល់។

អាតូមដែលប្រើក្នុងនាឡិកាត្រូវតែផ្តល់រំញ័រដែលមានស្ថេរភាព។ សម្រាប់ប្រេកង់នីមួយៗនៃវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចមានអាតូម: កាល់ស្យូម strontium, rubidium, cesium, អ៊ីដ្រូសែន។ ឬសូម្បីតែម៉ូលេគុលអាម៉ូញាក់ និងអ៊ីយ៉ូត។

ស្តង់ដារពេលវេលា

ជាមួយនឹងវត្តមាននៃឧបករណ៍វាស់ពេលវេលាអាតូមិច វាអាចប្រើវាជាស្តង់ដារសកលសម្រាប់កំណត់ទីពីរ។ ចាប់តាំងពីឆ្នាំ 1884 មក Greenwich Time ដែលត្រូវបានចាត់ទុកថាជាស្តង់ដារពិភពលោក បានផ្តល់ផ្លូវដល់ស្តង់ដារនៃនាឡិកាអាតូមិក។ នៅឆ្នាំ 1967 តាមរយៈការសម្រេចចិត្តនៃសន្និសីទទូទៅលើកទី 12 នៃទម្ងន់ និងវិធានការ មួយវិនាទីត្រូវបានកំណត់ថាជារយៈពេលនៃ 9192631770 រយៈពេលនៃវិទ្យុសកម្មដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងការផ្លាស់ប្តូររវាងកម្រិត hyperfine ពីរនៃស្ថានភាពដីនៃអាតូម Cesium-133 ។ និយមន័យនៃទីពីរនេះមិនអាស្រ័យលើប៉ារ៉ាម៉ែត្រតារាសាស្ត្រទេ ហើយអាចផលិតឡើងវិញបានគ្រប់ទីកន្លែងនៅលើភពផែនដី។ Cesium-133 ដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងស្តង់ដារនាឡិកាអាតូម គឺជាអ៊ីសូតូបដែលមានស្ថេរភាពតែមួយគត់នៃ Cesium ដែលមានបរិមាណ 100% នៅលើផែនដី។

នាឡិកាអាតូមិចត្រូវបានគេប្រើផងដែរនៅក្នុងប្រព័ន្ធរុករកផ្កាយរណប។ ពួកគេចាំបាច់ដើម្បីកំណត់ពេលវេលាពិតប្រាកដ និងកូអរដោនេផ្កាយរណប។ ដូច្នេះ ផ្កាយរណប GPS នីមួយៗមានបួនឈុតនៃនាឡិកាបែបនេះ៖ ពីរ rubidium និង 2 Cesium ដែលធានាបាននូវភាពត្រឹមត្រូវនៃការបញ្ជូនសញ្ញា 50 ណាណូវិនាទី។ ផ្កាយរណបរុស្ស៊ីនៃប្រព័ន្ធ GLONASS ក៏ត្រូវបានបំពាក់ដោយឧបករណ៍វាស់ពេលវេលាអាតូមិច Cesium និង rubidium ហើយផ្កាយរណបនៃប្រព័ន្ធកំណត់ទីតាំងភូមិសាស្ត្រអឺរ៉ុប Galileo ត្រូវបានបំពាក់ដោយអ៊ីដ្រូសែន និង rubidium ។

ភាពត្រឹមត្រូវនៃនាឡិកាអ៊ីដ្រូសែនគឺខ្ពស់បំផុត។ វាគឺ 0.45 ណាណូវិនាទីក្នុងរយៈពេល 12 ម៉ោង។ ជាក់ស្តែង ការប្រើប្រាស់នាឡិកាត្រឹមត្រូវរបស់ Galileo នឹងធ្វើឱ្យប្រព័ន្ធរុករកនេះក្លាយជាអ្នកដឹកនាំរួចទៅហើយនៅក្នុងឆ្នាំ 2015 នៅពេលដែលនឹងមានផ្កាយរណបចំនួន 18 របស់ខ្លួននៅក្នុងគន្លង។

នាឡិកាអាតូមិចបង្រួម

Hewlett-Packard បានក្លាយជាក្រុមហ៊ុនដំបូងគេដែលបង្កើតនាឡិកាអាតូមិកតូច។ នៅឆ្នាំ 1964 នាងបានបង្កើតឧបករណ៍ HP 5060A Cesium ដែលមានទំហំប៉ុនវ៉ាលីធំមួយ។ ក្រុមហ៊ុនបានបន្តអភិវឌ្ឍទិសដៅនេះ ប៉ុន្តែនៅឆ្នាំ 2005 វាបានលក់ផ្នែករបស់ខ្លួនដែលអភិវឌ្ឍនាឡិកាអាតូមិចទៅ Symmetricom ។

ក្នុងឆ្នាំ 2011 អ្នកឯកទេសមកពីមន្ទីរពិសោធន៍ Draper និងមន្ទីរពិសោធន៍ជាតិ Sandia បានបង្កើត ហើយ Symmetricom បានចេញផ្សាយនាឡិកាអាតូមិចខ្នាតតូចដំបូងគេគឺ Quantum ។ នៅពេលដោះលែងពួកគេមានតម្លៃប្រហែល 15 ពាន់ដុល្លារត្រូវបានរុំព័ទ្ធក្នុងថង់បិទជិតដែលមានទំហំ 40 គុណ 35 គុណ 11 មិល្លីម៉ែត្រនិងមានទម្ងន់ 35 ក្រាម។ ការប្រើប្រាស់ថាមពលរបស់នាឡិកាគឺតិចជាង 120 មីលីវ៉ាត់។ ពួកគេត្រូវបានបង្កើតឡើងដំបូងដោយបញ្ជារបស់មន្ទីរបញ្ចកោណ ហើយមានបំណងបម្រើប្រព័ន្ធរុករកដែលដំណើរការដោយឯករាជ្យនៃប្រព័ន្ធ GPS ឧទាហរណ៍ ជ្រៅនៅក្រោមទឹក ឬដី។

រួចហើយនៅចុងឆ្នាំ 2013 ក្រុមហ៊ុនអាមេរិច Bathys Hawaii បានណែនាំនាឡិកាអាតូមិក "កដៃ" ដំបូង។ ពួកគេប្រើប្រាស់បន្ទះឈីប SA.45s ដែលផលិតដោយ Symmetricom ជាសមាសភាគសំខាន់។ នៅខាងក្នុងបន្ទះឈីបមានកន្សោមមួយជាមួយ cesium-133 ។ ការរចនានៃនាឡិកានេះក៏រួមបញ្ចូលផងដែរនូវ photocells និងឡាស៊ែរថាមពលទាប។ ក្រោយមកទៀតធានានូវកំដៅនៃឧស្ម័ន Cesium ដែលជាលទ្ធផលដែលអាតូមរបស់វាចាប់ផ្តើមផ្លាស់ទីពីកម្រិតថាមពលមួយទៅកម្រិតមួយទៀត។ ការវាស់វែងពេលវេលាត្រូវបានអនុវត្តយ៉ាងជាក់លាក់ដោយការកត់ត្រាការផ្លាស់ប្តូរបែបនេះ។ តម្លៃនៃឧបករណ៍ថ្មីគឺប្រហែល 12 ពាន់ដុល្លារ។

និន្នាការឆ្ពោះទៅរកការធ្វើមាត្រដ្ឋានខ្នាតតូច ស្វ័យភាព និងភាពជាក់លាក់នឹងនាំឱ្យការពិតដែលថាក្នុងពេលអនាគតដ៏ខ្លីខាងមុខនេះ ឧបករណ៍ថ្មីដែលប្រើនាឡិកាអាតូមនឹងលេចឡើងនៅគ្រប់វិស័យ។ ជីវិតមនុស្ស, ចាប់ផ្តើមជាមួយ ការស្រាវជ្រាវអវកាសនៅលើផ្កាយរណបគន្លងគោចរ និងស្ថានីយ៍ទៅកាន់កម្មវិធីគ្រួសារនៅក្នុងបន្ទប់ និងប្រព័ន្ធកដៃ។

តើ "អ្នកផលិតនាឡិកា" ណាខ្លះដែលបង្កើត និងធ្វើឱ្យយន្តការដ៏ជាក់លាក់នេះល្អឥតខ្ចោះ? តើមានអ្នកជំនួសគាត់ទេ? ចូរយើងព្យាយាមស្វែងយល់។

នៅឆ្នាំ 2012 ពេលវេលាបរមាណូនឹងប្រារព្ធខួបលើកទី 45 របស់ខ្លួន។ នៅឆ្នាំ 1967 ប្រភេទនៃពេលវេលានៅក្នុងប្រព័ន្ធអន្តរជាតិនៃឯកតាបានចាប់ផ្តើមត្រូវបានកំណត់មិនមែនដោយមាត្រដ្ឋានតារាសាស្ត្រនោះទេប៉ុន្តែដោយស្តង់ដារប្រេកង់ Cesium ។ នេះគឺជាអ្វីដែលមនុស្សទូទៅហៅថានាឡិកាអាតូមិក។

តើអ្វីជាគោលការណ៍ប្រតិបត្តិការនៃលំយោលអាតូមិក? "ឧបករណ៍" ទាំងនេះប្រើកម្រិតថាមពល quantum នៃអាតូម ឬម៉ូលេគុល ជាប្រភពនៃប្រេកង់ resonant ។ មេកានិច Quantum ភ្ជាប់កម្រិតថាមពលដាច់ពីគ្នាជាច្រើនជាមួយនឹងប្រព័ន្ធ "ស្នូលអាតូមិក-អេឡិចត្រុង" ។ វាលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចនៃប្រេកង់ជាក់លាក់មួយអាចបង្កឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរនៃប្រព័ន្ធនេះពី កំរិត​ទាបទៅមួយខ្ពស់ជាងនេះ។ បាតុភូតផ្ទុយក៏អាចធ្វើទៅបានដែរ៖ អាតូមមួយអាចផ្លាស់ទីពីកម្រិតថាមពលខ្ពស់ទៅទាបដោយការបញ្ចេញថាមពល។ បាតុភូតទាំងពីរអាចត្រូវបានគ្រប់គ្រង ហើយការលោតអន្តរកម្រិតថាមពលទាំងនេះអាចត្រូវបានគេកត់ត្រាទុក ដោយហេតុនេះបង្កើតបានជាទម្រង់នៃសៀគ្វីលំយោល។ ប្រេកង់ resonant នៃសៀគ្វីនេះនឹងស្មើនឹងភាពខុសគ្នាថាមពលរវាងកម្រិតផ្លាស់ប្តូរពីរដែលបែងចែកដោយថេររបស់ Planck ។

លំយោលអាតូមិចជាលទ្ធផលមានគុណសម្បត្តិមិនគួរឱ្យសង្ស័យលើតារាសាស្ត្រ និងមេកានិចមុនរបស់វា។ ប្រេកង់ resonant នៃអាតូមទាំងអស់នៃសារធាតុដែលបានជ្រើសរើសសម្រាប់លំយោលនឹងមាន, មិនដូចប៉ោលនិង piezocrystals, ដូចគ្នា។ លើសពីនេះ អាតូមមិនអស់ ឬផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វាតាមពេលវេលាទេ។ ល្អបំផុតសម្រាប់ chronometer ស្ទើរតែអស់កល្បជានិច្ច និងច្បាស់លាស់បំផុត។

ជាលើកដំបូង លទ្ធភាពនៃការប្រើប្រាស់ការផ្លាស់ប្តូរថាមពលអន្តរកម្រិតនៅក្នុងអាតូមជាស្តង់ដារប្រេកង់ត្រូវបានពិចារណាឡើងវិញនៅឆ្នាំ 1879 ដោយរូបវិទូជនជាតិអង់គ្លេស William Thomson ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ថាជា Lord Kelvin ។ គាត់បានស្នើឱ្យប្រើអ៊ីដ្រូសែនជាប្រភពនៃអាតូម resonator ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការស្រាវជ្រាវរបស់គាត់គឺមានលក្ខណៈទ្រឹស្ដី។ វិទ្យាសាស្ត្រ​នៅ​ពេល​នោះ​មិន​ទាន់​បាន​ត្រៀម​ខ្លួន​ជា​ស្រេច​ក្នុង​ការ​បង្កើត​ក្រូណូម៉ែត្រ​អាតូមិក​នៅ​ឡើយ​ទេ។

វាត្រូវចំណាយពេលជិតមួយរយឆ្នាំសម្រាប់គំនិតរបស់ Lord Kelvin ដើម្បីសម្រេចបាន។ វា​ជា​ពេល​វេលា​យូរ​មក​ហើយ ប៉ុន្តែ​កិច្ចការ​មិន​ងាយ​ស្រួល​ទេ។ ការបំប្លែងអាតូមទៅជាប៉ោលដ៏ល្អ ប្រែទៅជាពិបាកជាងក្នុងការអនុវត្តជាងទ្រឹស្តី។ ភាពលំបាកស្ថិតនៅក្នុងសមរភូមិជាមួយនឹងអ្វីដែលហៅថាទទឹង resonant - ការប្រែប្រួលតូចមួយនៃប្រេកង់នៃការស្រូបយក និងការបញ្ចេញថាមពល នៅពេលដែលអាតូមផ្លាស់ទីពីកម្រិតមួយទៅកម្រិតមួយ។ សមាមាត្រនៃប្រេកង់ resonant ទៅទទឹង resonant កំណត់គុណភាពនៃលំយោលអាតូមិច។ ជាក់ស្តែង តម្លៃធំជាងនៃទទឹង resonant គុណភាពនៃប៉ោលអាតូមិកកាន់តែទាប។ ជាអកុសល វាមិនអាចបង្កើនប្រេកង់ resonant ដើម្បីបង្កើនគុណភាពបានទេ។ វាថេរសម្រាប់អាតូមនៃសារធាតុជាក់លាក់នីមួយៗ។ ប៉ុន្តែទទឹង resonant អាចត្រូវបានកាត់បន្ថយដោយការបង្កើនពេលវេលានៃការសង្កេតអាតូម។

តាមបច្ចេកទេស នេះអាចសម្រេចបានដូចខាងក្រោម៖ អនុញ្ញាតឱ្យខាងក្រៅ ឧទាហរណ៍ រ៉ែថ្មខៀវ លំយោល បង្កើតវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញេទិចជាទៀងទាត់ ដែលបណ្តាលឱ្យអាតូមនៃសារធាតុអ្នកបរិច្ចាគលោតឆ្លងកាត់កម្រិតថាមពល។ ក្នុងករណីនេះ ភារកិច្ចរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា chronograph អាតូមគឺដើម្បីនាំយកប្រេកង់នៃលំយោលរ៉ែថ្មខៀវនេះឱ្យជិតបំផុតតាមដែលអាចធ្វើទៅបានចំពោះប្រេកង់ resonant នៃការផ្លាស់ប្តូរអន្តរកម្រិតនៃអាតូម។ វាអាចទៅរួចក្នុងករណីដែលមានរយៈពេលវែងគ្រប់គ្រាន់នៃការសង្កេតនៃរំញ័រអាតូមិក និងការបង្កើតមតិត្រឡប់ដែលគ្រប់គ្រងប្រេកង់រ៉ែថ្មខៀវ។

ពិតហើយ បន្ថែមពីលើបញ្ហានៃការកាត់បន្ថយទទឹង resonant នៅក្នុង atom chronograph មានបញ្ហាជាច្រើនទៀត។ នេះគឺជាឥទ្ធិពល Doppler - ការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងប្រេកង់ resonant ដោយសារតែចលនានៃអាតូមនិងការប៉ះទង្គិចគ្នាទៅវិញទៅមកនៃអាតូមដែលបណ្តាលឱ្យការផ្លាស់ប្តូរថាមពលដែលមិនបានគ្រោងទុកនិងសូម្បីតែឥទ្ធិពលនៃថាមពលរីករាលដាលនៃសារធាតុងងឹត។

សាកល្បងលើកដំបូង ការអនុវត្តជាក់ស្តែងនាឡិកាអាតូមិច ត្រូវបានធ្វើឡើងនៅក្នុងទសវត្សរ៍ទី 30 នៃសតវត្សទីចុងក្រោយ ដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រនៅសាកលវិទ្យាល័យ Columbia ក្រោមការដឹកនាំនៃអនាគត។ ជ័យលាភីណូបែលវេជ្ជបណ្ឌិត Isidor Rabi ។ រ៉ាប៊ីបានស្នើឱ្យប្រើអ៊ីសូតូប ស៊ីស៊ីយ៉ូម 133 Cs ជាប្រភពនៃអាតូមប៉ោល ជាអកុសលការងាររបស់ Rabi ដែល NBS ចាប់អារម្មណ៍យ៉ាងខ្លាំងត្រូវបានរំខានដោយសង្គ្រាមលោកលើកទីពីរ។

បន្ទាប់ពីការបញ្ចប់របស់វា ការនាំមុខក្នុងការអនុវត្តអាតូមិច chronograph បានទៅដល់បុគ្គលិក NBS Harold Lyons ។ លំយោលអាតូមិករបស់គាត់ដំណើរការលើអាម៉ូញាក់ ហើយបានផ្តល់កំហុសមួយដែលអាចប្រៀបធៀបទៅនឹងឧទាហរណ៍ដ៏ល្អបំផុតនៃ resonators រ៉ែថ្មខៀវ។ នៅឆ្នាំ 1949 នាឡិកាអាតូមិចអាម៉ូញាក់ត្រូវបានបង្ហាញដល់សាធារណជនទូទៅ។ ទោះបីជាមានភាពសុក្រឹតកម្រិតមធ្យមក៏ដោយ ពួកគេបានអនុវត្តគោលការណ៍ជាមូលដ្ឋាននៃជំនាន់អនាគតនៃ ក្រូណូក្រាហ្វអាតូមិច។

គំរូនៃនាឡិកាអាតូមិច Cesium ដែលទទួលបានដោយ Louis Essen ផ្តល់នូវភាពត្រឹមត្រូវនៃ 1 * 10 -9 ខណៈពេលដែលមានទទឹង resonance ត្រឹមតែ 340 Hertz ប៉ុណ្ណោះ។

បន្តិចក្រោយមក សាស្ត្រាចារ្យសាកលវិទ្យាល័យ Harvard លោក Norman Ramsey បានកែលម្អគំនិតរបស់ Isidor Rabi ដោយកាត់បន្ថយផលប៉ះពាល់លើភាពត្រឹមត្រូវនៃការវាស់វែងនៃឥទ្ធិពល Doppler ។ គាត់បានស្នើជំនួសឱ្យអាតូមដ៏រំភើបនៃជីពចរដែលមានប្រេកង់ខ្ពស់មួយ ដើម្បីប្រើអាតូមខ្លីពីរដែលផ្ញើទៅកាន់ដៃរបស់ waveguide នៅចម្ងាយខ្លះពីគ្នាទៅវិញទៅមក។ នេះបានធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំងនូវទទឹង resonant និងពិតជាធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីបង្កើតលំយោលអាតូមិចដែលជាលំដាប់នៃរ៉ិចទ័រខ្ពស់ជាងនៅក្នុងភាពត្រឹមត្រូវដល់បុព្វបុរសរ៉ែថ្មខៀវរបស់ពួកគេ។

នៅទសវត្សរ៍ទី 50 នៃសតវត្សចុងក្រោយនេះ ដោយផ្អែកលើគ្រោងការណ៍ដែលស្នើឡើងដោយ Norman Ramsey នៅមន្ទីរពិសោធន៍រូបវិទ្យាជាតិ (ចក្រភពអង់គ្លេស) បុគ្គលិករបស់ខ្លួន Louis Essen បានធ្វើការលើលំយោលអាតូមិកដោយផ្អែកលើអ៊ីសូតូប Cesium 133 Cs ដែលស្នើឡើងដោយ Rabi ។ Cesium មិនត្រូវបានជ្រើសរើសដោយចៃដន្យទេ។

គ្រោងការណ៍នៃកម្រិតផ្លាស់ប្តូរខ្ពស់នៃអាតូមនៃអ៊ីសូតូប Cesium-133

ជាកម្មសិទ្ធិរបស់ក្រុមនៃលោហធាតុអាល់កាឡាំង អាតូម Cesium មានភាពរំភើបយ៉ាងងាយក្នុងការលោតរវាងកម្រិតថាមពល។ ជាឧទាហរណ៍ ធ្នឹមនៃពន្លឺអាចបញ្ចេញលំហូរនៃអេឡិចត្រុងចេញពីរចនាសម្ព័ន្ធអាតូម Cesium បានយ៉ាងងាយស្រួល។ វាគឺដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិនេះដែល Cesium ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុង photodetectors ។

ការរចនានៃលំយោល Cesium បុរាណដោយផ្អែកលើការណែនាំរលក Ramsey

ស្តង់ដារប្រេកង់ Cesium ផ្លូវការដំបូង NBS-1

កូនចៅរបស់ NBS-1 - លំយោល NIST-7 បានប្រើការបូមឡាស៊ែរនៃអាតូម Cesium

ដើម្បីឱ្យគំរូ Essen ក្លាយជាស្តង់ដារពិត វាត្រូវការច្រើនជាង បួន​ឆ្នាំ. យ៉ាងណាមិញ ការកែតម្រូវនាឡិកាអាតូមិចគឺអាចធ្វើទៅបានដោយគ្រាន់តែប្រៀបធៀបជាមួយនឹងឯកតានៃ ephemeris ដែលមានស្រាប់នៃពេលវេលាប៉ុណ្ណោះ។ ក្នុងរយៈពេល 4 ឆ្នាំ លំយោលអាតូមិកត្រូវបានក្រិតតាមខ្នាតដោយការសង្កេតមើលការបង្វិលរបស់ព្រះច័ន្ទជុំវិញផែនដីដោយប្រើកាមេរ៉ាតាមច័ន្ទគតិដែលបង្កើតឡើងដោយលោក William Markowitz នៃក្រុមសង្កេតការណ៍កងទ័ពជើងទឹកសហរដ្ឋអាមេរិក។

"ការលៃតម្រូវ" នៃនាឡិកាអាតូមិចទៅ ephemeris តាមច័ន្ទគតិត្រូវបានអនុវត្តពីឆ្នាំ 1955 ដល់ឆ្នាំ 1958 បន្ទាប់មកឧបករណ៍នេះត្រូវបានទទួលស្គាល់ជាផ្លូវការដោយ NBS ជាស្តង់ដារប្រេកង់។ លើសពីនេះទៅទៀត ភាពត្រឹមត្រូវដែលមិនធ្លាប់មានពីមុនមកនៃនាឡិកាអាតូមិច Cesium បានជំរុញឱ្យ NBS ផ្លាស់ប្តូរឯកតានៃពេលវេលានៅក្នុងស្តង់ដារ SI ។ ចាប់តាំងពីឆ្នាំ 1958 ទីពីរត្រូវបានអនុម័តជាផ្លូវការថាជា "រយៈពេលនៃ 9,192,631,770 រយៈពេលនៃវិទ្យុសកម្មដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងការផ្លាស់ប្តូររវាងកម្រិត hyperfine ពីរនៃស្ថានភាពស្តង់ដារនៃអាតូមនៃអ៊ីសូតូប Cesium-133" ។

ឧបករណ៍របស់ Louis Essen ត្រូវបានគេដាក់ឈ្មោះថា NBS-1 ហើយត្រូវបានគេចាត់ទុកថាជាស្តង់ដារប្រេកង់ Cesium ដំបូង។

ក្នុងរយៈពេលសាមសិបឆ្នាំបន្ទាប់ ការកែប្រែចំនួនប្រាំមួយនៃ NBS-1 ត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលចុងក្រោយបង្អស់ NIST-7 ត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងឆ្នាំ 1993 ដោយជំនួសមេដែកដោយអន្ទាក់ឡាស៊ែរ ផ្តល់នូវភាពត្រឹមត្រូវនៃ 5 * 10-15 ជាមួយនឹងទទឹង resonant ត្រឹមតែហុកសិបប៉ុណ្ណោះ។ - ពីរហឺត។

តារាងប្រៀបធៀបលក្ខណៈនៃស្តង់ដារប្រេកង់ Cesium ដែលប្រើដោយ NBS

ឧបករណ៍ NBS គឺជាឧបករណ៍ឈរដែលអនុញ្ញាតឱ្យពួកវាត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ជាស្តង់ដារជាជាងឧបករណ៍លំយោលដែលប្រើជាក់ស្តែង។ ប៉ុន្តែសម្រាប់គោលបំណងជាក់ស្តែងសុទ្ធសាធ Hewlett-Packard បានធ្វើការដើម្បីផលប្រយោជន៍នៃស្តង់ដារប្រេកង់ Cesium ។ នៅឆ្នាំ 1964 ក្រុមហ៊ុនកុំព្យូទ័រយក្សនាពេលអនាគតបានបង្កើតកំណែបង្រួមនៃស្តង់ដារប្រេកង់ Cesium - ឧបករណ៍ HP 5060A ។

ការក្រិតតាមខ្នាតដោយប្រើស្តង់ដារ NBS ស្តង់ដារប្រេកង់ HP 5060 សមនឹងឧបករណ៍វិទ្យុធម្មតា ហើយជាជោគជ័យផ្នែកពាណិជ្ជកម្ម។ វាត្រូវបានអរគុណចំពោះស្តង់ដារប្រេកង់ Cesium ដែលកំណត់ដោយ Hewlett-Packard ដែលភាពត្រឹមត្រូវដែលមិនធ្លាប់មានពីមុនមកនៃនាឡិកាអាតូមបានរីករាលដាល។

Hewlett-Packard 5060A ។

ជាលទ្ធផល អ្វីៗដូចជាទូរទស្សន៍ផ្កាយរណប និងទំនាក់ទំនង ប្រព័ន្ធរុករកសកល និងសេវាធ្វើសមកាលកម្មពេលវេលាបណ្តាញព័ត៌មានបានក្លាយជាអាចធ្វើទៅបាន។ មានកម្មវិធីជាច្រើនសម្រាប់បច្ចេកវិទ្យា chronograph អាតូមឧស្សាហកម្ម។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ Hewlett-Packard មិនបានឈប់នៅទីនោះទេ ហើយកំពុងធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងឥតឈប់ឈរនូវគុណភាពនៃស្តង់ដារ Cesium និងទម្ងន់ និងវិមាត្ររបស់វា។

នាឡិកាអាតូមិកគ្រួសារ Hewlett-Packard

នៅឆ្នាំ 2005 ផ្នែកនាឡិកាអាតូមិករបស់ Hewlett-Packard ត្រូវបានលក់ទៅឱ្យ Simmetricom ។

រួមជាមួយនឹងសារធាតុ Cesium ទុនបំរុងដែលនៅក្នុងធម្មជាតិមានកម្រិតខ្លាំង ហើយតម្រូវការសម្រាប់វាក្នុងវិស័យបច្ចេកវិជ្ជាជាច្រើនគឺខ្ពស់ខ្លាំងណាស់ Rubidium ដែលលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វាជិតនឹង Cesium ត្រូវបានគេប្រើជាសារធាតុជំនួយ។

វាហាក់ដូចជាថា, គ្រោងការណ៍ដែលមានស្រាប់នាឡិកាអាតូមិចត្រូវបាននាំមកភាពល្អឥតខ្ចោះ។ ទន្ទឹមនឹងនេះដែរ វាមានគុណវិបត្តិគួរឱ្យរំខាន ការលុបបំបាត់ដែលអាចធ្វើទៅបាននៅក្នុងជំនាន់ទីពីរនៃស្តង់ដារប្រេកង់ Cesium ដែលហៅថាប្រភពទឹក Cesium ។

ប្រភពទឹកនៃពេលវេលា និងទឹករំអិលអុបទិក

ទោះបីជាមានភាពត្រឹមត្រូវខ្ពស់បំផុតនៃ NIST-7 អាតូម chronometer ដែលប្រើឡាស៊ែររកឃើញស្ថានភាពនៃអាតូម Cesium ការរចនារបស់វាមិនខុសគ្នាជាមូលដ្ឋានពីការរចនានៃកំណែដំបូងនៃស្តង់ដារប្រេកង់ Cesium នោះទេ។

គុណវិបត្តិនៃការរចនានៃគ្រោងការណ៍ទាំងអស់នេះគឺថាវាមិនអាចទៅរួចទេជាមូលដ្ឋានក្នុងការគ្រប់គ្រងល្បឿននៃការសាយភាយនៃអាតូម Cesium ដែលផ្លាស់ទីក្នុងរលកមគ្គុទ្ទេសក៍។ ហើយនេះបើទោះបីជាការពិតដែលថាល្បឿននៃចលនានៃអាតូម Cesium នៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់គឺមួយរយម៉ែត្រក្នុងមួយវិនាទី។ លឿនណាស់។

នោះហើយជាមូលហេតុដែលការកែប្រែទាំងអស់នៃស្តង់ដារ Cesium គឺជាការស្វែងរកតុល្យភាពរវាងទំហំនៃ waveguide ដែលមានពេលវេលាដើម្បីជះឥទ្ធិពលទៅលើអាតូម Cesium ដែលមានល្បឿនលឿននៅពីរចំណុច និងភាពត្រឹមត្រូវនៃការរកឃើញលទ្ធផលនៃឥទ្ធិពលនេះ។ មគ្គុទ្ទេសក៍រលកកាន់តែតូច វាកាន់តែលំបាកក្នុងការបង្កើតជីពចរអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចបន្តបន្ទាប់ដែលប៉ះពាល់ដល់អាតូមដូចគ្នា។

ចុះបើយើងរកវិធីកាត់បន្ថយល្បឿននៃអាតូម Cesium? វាគឺជាគំនិតនេះដែលចាប់អារម្មណ៍លើនិស្សិត MIT លោក Jerold Zacharius ដែលបានសិក្សាពីឥទ្ធិពលនៃទំនាញផែនដីលើឥរិយាបទនៃអាតូមនៅចុងសែសិបនៃសតវត្សទីចុងក្រោយ។ ក្រោយមកដោយចូលរួមក្នុងការអភិវឌ្ឍវ៉ារ្យ៉ង់នៃស្តង់ដារប្រេកង់ Cesium Atomichron លោក Zacharius បានស្នើគំនិតនៃប្រភពទឹក Cesium - វិធីសាស្រ្តដើម្បីកាត់បន្ថយល្បឿននៃអាតូម Cesium ទៅមួយសង់ទីម៉ែត្រក្នុងមួយវិនាទី និងកម្ចាត់ឧបករណ៍រលកពីរ។ នៃលំយោលអាតូមិកបុរាណ។

គំនិតរបស់សាការីគឺសាមញ្ញណាស់។ ចុះបើអ្នកបាញ់អាតូម Cesium បញ្ឈរនៅខាងក្នុងលំយោល? បន្ទាប់មកអាតូមដូចគ្នានឹងឆ្លងកាត់ឧបករណ៍រាវរកពីរដង៖ ម្តងនៅពេលធ្វើដំណើរឡើងលើ ហើយចុះម្តងទៀត ដែលជាកន្លែងដែលពួកគេនឹងប្រញាប់ប្រញាល់នៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃទំនាញផែនដី។ ក្នុងករណីនេះ ចលនាចុះក្រោមនៃអាតូមនឹងមានភាពយឺតយ៉ាវជាងការហោះហើររបស់វា ព្រោះក្នុងអំឡុងពេលធ្វើដំណើរក្នុងប្រភពទឹក ពួកគេនឹងបាត់បង់ថាមពល។ ជាអកុសល នៅទសវត្សរ៍ទី 50 នៃសតវត្សទីចុងក្រោយ Zacharius មិនអាចដឹងពីគំនិតរបស់គាត់បានទេ។ នៅក្នុងការរៀបចំពិសោធន៍របស់គាត់ អាតូមដែលរំកិលឡើងលើបានធ្វើអន្តរកម្មជាមួយនឹងវត្ថុដែលធ្លាក់ចុះមកក្រោម ដែលធ្វើអោយមានការភាន់ច្រឡំអំពីភាពត្រឹមត្រូវនៃការរាវរក។

គំនិតរបស់ Zacharius ត្រូវបានត្រឡប់មកវិញតែនៅក្នុងទសវត្សរ៍ទី 80 ប៉ុណ្ណោះ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រនៅសកលវិទ្យាល័យ Stanford ដឹកនាំដោយ Steven Chu បានរកឃើញវិធីមួយដើម្បីដឹងពីប្រភពទឹក Zacharius ដោយប្រើវិធីសាស្ត្រដែលពួកគេហៅថា "ទឹករំអិលអុបទិក"។

នៅក្នុងប្រភពទឹក Chu Cesium ពពកនៃអាតូម Cesium ដែលត្រូវបានបាញ់ឡើងលើត្រូវបានធ្វើឱ្យត្រជាក់ជាមុនដោយប្រព័ន្ធនៃឡាស៊ែរចំនួនបីគូដែលមានប្រេកង់ resonance នៅក្រោម resonance អុបទិកនៃអាតូម Cesium ។

គ្រោងការណ៍នៃប្រភពទឹក Cesium ជាមួយ molasses អុបទិក។

អាតូម Cesium ដែលត្រជាក់ដោយឡាស៊ែរ ចាប់ផ្តើមផ្លាស់ទីយឺតៗ ដូចជាតាមរយៈម៉ូលេស។ ល្បឿនរបស់ពួកគេធ្លាក់ចុះដល់បីម៉ែត្រក្នុងមួយវិនាទី។ ការកាត់បន្ថយល្បឿននៃអាតូមផ្តល់ឱ្យអ្នកស្រាវជ្រាវនូវឱកាសក្នុងការរកឃើញរដ្ឋកាន់តែត្រឹមត្រូវ (អ្នកត្រូវតែទទួលស្គាល់ថាវាងាយស្រួលជាងក្នុងការមើលស្លាកលេខរថយន្តដែលផ្លាស់ទីក្នុងល្បឿនមួយគីឡូម៉ែត្រក្នុងមួយម៉ោងជាងរថយន្តដែលផ្លាស់ទីក្នុងល្បឿនមួយរយ គីឡូម៉ែត្រក្នុងមួយម៉ោង) ។

បាល់នៃអាតូម Cesium ត្រជាក់ត្រូវបានបាញ់ឡើងលើប្រហែលមួយម៉ែត្រ ឆ្លងកាត់រលកមគ្គុទ្ទេសក៍តាមបណ្តោយផ្លូវដែលអាតូមត្រូវបានប៉ះពាល់ទៅនឹងវាលអេឡិចត្រូនៃប្រេកង់ resonant ។ ហើយឧបករណ៍រាវរកនៃប្រព័ន្ធកត់ត្រាការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងស្ថានភាពអាតូមជាលើកដំបូង។ ដោយបានទៅដល់ "ពិដាន" អាតូមដែលត្រជាក់ចាប់ផ្តើមធ្លាក់ចុះដោយសារតែទំនាញផែនដី ហើយឆ្លងកាត់ផ្លូវរលកជាលើកទីពីរ។ នៅ​ពេល​ត្រឡប់​មក​វិញ ឧបករណ៍​ចាប់​បាន​កត់ត្រា​ស្ថានភាព​របស់​ពួកគេ​ម្ដង​ទៀត។ ដោយសារអាតូមផ្លាស់ទីយឺតខ្លាំង ការហោះហើររបស់ពួកគេក្នុងទម្រង់ជាពពកក្រាស់គឺងាយស្រួលគ្រប់គ្រង ដែលមានន័យថានៅក្នុងប្រភពទឹកនឹងមិនមានអាតូមហោះឡើងចុះក្នុងពេលតែមួយនោះទេ។

កន្លែងប្រភពទឹក Cesium របស់ Chu ត្រូវបានអនុម័តដោយ NBS ជាស្តង់ដារប្រេកង់ក្នុងឆ្នាំ 1998 ហើយដាក់ឈ្មោះថា NIST-F1 ។ កំហុសរបស់វាគឺ 4 * 10 -16 ដែលមានន័យថា NIST-F1 មានភាពត្រឹមត្រូវជាង NIST-7 មុនរបស់វា។

តាមពិត NIST-F1 បានឈានដល់ដែនកំណត់នៃភាពត្រឹមត្រូវក្នុងការវាស់ស្ទង់ស្ថានភាពនៃអាតូម Cesium ។ ប៉ុន្តែ​អ្នក​វិទ្យាសាស្ត្រ​មិន​បាន​បញ្ឈប់​ការ​ទទួល​ជ័យ​ជម្នះ​នេះ​ទេ។ ពួកគេបានសម្រេចចិត្តលុបបំបាត់កំហុសដែលវិទ្យុសកម្មរាងកាយខ្មៅណែនាំទៅក្នុងប្រតិបត្តិការនៃនាឡិកាអាតូមិក - លទ្ធផលនៃអន្តរកម្មនៃអាតូម Cesium ជាមួយនឹងវិទ្យុសកម្មកម្ដៅនៃរាងកាយនៃការដំឡើងដែលពួកគេផ្លាស់ទី។ NIST-F2 អាតូម chronograph ថ្មីបានដាក់ប្រភពទឹក Cesium នៅក្នុងបន្ទប់ cryogenic កាត់បន្ថយវិទ្យុសកម្មរាងកាយខ្មៅទៅស្ទើរតែសូន្យ។ កំហុស NIST-F2 គឺ 3 * 10 -17 មិនគួរឱ្យជឿ។

ក្រាហ្វនៃការកាត់បន្ថយកំហុសនៃជម្រើសស្តង់ដារនៃប្រេកង់ Cesium

បច្ចុប្បន្ននេះ នាឡិកាអាតូមិកផ្អែកលើប្រភពទឹក Cesium ផ្តល់ឱ្យមនុស្សជាតិនូវស្តង់ដារពេលវេលាដ៏ត្រឹមត្រូវបំផុត ដែលទាក់ទងទៅនឹងជីពចរនៃអរិយធម៌បច្ចេកវិទ្យារបស់យើង។ សូមអរគុណចំពោះល្បិចវិស្វកម្ម ម៉ាស្ទ័រអ៊ីដ្រូសែនដែលមានជីពចរដែលធ្វើឱ្យអាតូម Cesium ត្រជាក់នៅក្នុងកំណែស្ថានីនៃ NIST-F1 និង NIST-F2 ត្រូវបានជំនួសដោយកាំរស្មីឡាស៊ែរធម្មតាដែលធ្វើការរួមគ្នាជាមួយនឹងប្រព័ន្ធម៉ាញ៉េតូអុបទិក។ នេះធ្វើឱ្យវាអាចបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធបង្រួមនិងមានស្ថេរភាពបំផុត។ ឥទ្ធិពលខាងក្រៅវ៉ារ្យ៉ង់នៃស្តង់ដារ NIST-Fx ដែលអាចដំណើរការនៅក្នុងយានអវកាស។ ហៅថា "Aerospace Cold Atom Clock" ស្តង់ដារប្រេកង់ទាំងនេះត្រូវបានដំឡើងនៅក្នុងផ្កាយរណបនៃប្រព័ន្ធរុករកដូចជា GPS ដែលធានានូវការធ្វើសមកាលកម្មដ៏អស្ចារ្យរបស់ពួកគេដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហានៃការគណនាត្រឹមត្រូវនៃកូអរដោនេនៃអ្នកទទួល GPS ដែលប្រើនៅក្នុងឧបករណ៍របស់យើង។

កំណែបង្រួមនៃនាឡិកាអាតូម fountain Cesium ដែលហៅថា "Aerospace Cold Atom Clock" ត្រូវបានប្រើនៅក្នុងផ្កាយរណប GPS

ការគណនាយោងពេលវេលាត្រូវបានអនុវត្តដោយ "ក្រុម" នៃដប់ NIST-F2s ដែលមានទីតាំងនៅមជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវផ្សេងៗដែលសហការជាមួយ NBS ។ តម្លៃពិតប្រាកដនៃអាតូមទីពីរត្រូវបានទទួលជាសមូហភាព ដោយហេតុនេះអាចលុបបំបាត់កំហុសផ្សេងៗ និងឥទ្ធិពលនៃកត្តាមនុស្ស។

ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ វាអាចទៅរួចដែលថាថ្ងៃណាមួយ ស្តង់ដារប្រេកង់ Cesium នឹងត្រូវបានដឹងដោយកូនចៅរបស់យើងថាជាយន្តការដ៏អាក្រក់មួយសម្រាប់វាស់ពេលវេលា ដូចជាឥឡូវនេះយើងមើលទៅដោយថ្កោលទោសចំពោះចលនារបស់ប៉ោលនៅក្នុងនាឡិកាជីតាមេកានិចនៃបុព្វបុរសរបស់យើង។

អារម្មណ៍មួយបានសាយភាយជុំវិញពិភពវិទ្យាសាស្ត្រ ពេលវេលាកំពុងហួតចេញពីសកលលោករបស់យើង! មក​ទល់​ពេល​នេះ នេះ​គ្រាន់​តែ​ជា​សម្មតិកម្ម​របស់​អ្នក​រូបវិទ្យា​អេស្បាញ​ប៉ុណ្ណោះ។ ប៉ុន្តែការពិតដែលថាលំហូរនៃពេលវេលានៅលើផែនដី និងក្នុងលំហគឺខុសគ្នាត្រូវបានអ្នកវិទ្យាសាស្ត្របង្ហាញឱ្យឃើញរួចហើយ។ ពេល​វេលា​ដើរ​យឺត​ក្រោម​ឥទ្ធិពល​នៃ​ទំនាញ​ផែនដី ដោយ​ពន្លឿន​ពេល​ដែល​វា​រំកិល​ទៅ​ឆ្ងាយ​ពី​ភព​ផែនដី។ ភារកិច្ចនៃការធ្វើសមកាលកម្មផែនដីនិង ពេលវេលាលោហធាតុអនុវត្តស្តង់ដារប្រេកង់អ៊ីដ្រូសែន ដែលត្រូវបានគេហៅថា "នាឡិកាអាតូមិក" ផងដែរ។

ពេលវេលាអាតូមិកដំបូងបានបង្ហាញខ្លួន រួមជាមួយការលេចឡើងនៃអវកាសយានិក; សព្វថ្ងៃនេះ នាឡិកាអាតូមិកបានក្លាយទៅជារបស់ប្រើប្រាស់ប្រចាំថ្ងៃ ហើយយើងម្នាក់ៗប្រើប្រាស់វាជារៀងរាល់ថ្ងៃ៖ ទំនាក់ទំនងឌីជីថល GLONASS ការរុករក និងការដឹកជញ្ជូនដំណើរការដោយជំនួយរបស់ពួកគេ។

ម្ចាស់ទូរសព្ទដៃស្ទើរតែមិនគិតពីអ្វីដែលការងារស្មុគ្រស្មាញត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងលំហសម្រាប់ការធ្វើសមកាលកម្មពេលវេលាដ៏តឹងរឹង ហើយយើងកំពុងនិយាយអំពីតែលាននៃវិនាទីប៉ុណ្ណោះ។

ស្តង់ដារពេលវេលាពិតប្រាកដត្រូវបានរក្សាទុកនៅក្នុងតំបន់ម៉ូស្គូ, នៅក្នុង វិទ្យាស្ថានវិទ្យាសាស្ត្រការវាស់វែងផ្នែករូបវន្ត-បច្ចេកទេស និងវិទ្យុ-បច្ចេកទេស។ មាននាឡិកាបែបនេះចំនួន 450 នៅលើពិភពលោក។

រុស្ស៊ី និងសហរដ្ឋអាមេរិក មានសិទ្ធិផ្តាច់មុខលើនាឡិកាអាតូមិក ប៉ុន្តែនៅសហរដ្ឋអាមេរិក នាឡិកាដំណើរការដោយផ្អែកទៅលើសារធាតុ Cesium ដែលជាលោហៈវិទ្យុសកម្មដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់ខ្លាំងដល់បរិស្ថាន ហើយនៅក្នុងប្រទេសរុស្ស៊ី ផ្អែកលើអ៊ីដ្រូសែន ដែលជាវត្ថុធាតុដើមដែលមានសុវត្ថិភាព និងប្រើប្រាស់បានយូរ។

នាឡិកានេះមិនមានប្រអប់លេខ ឬដៃទេ៖ វាមើលទៅដូចជាធុងដ៏ធំនៃលោហធាតុដ៏កម្រ និងមានតម្លៃ ដែលពោរពេញទៅដោយបច្ចេកវិទ្យាទំនើបបំផុត - ឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ និងឧបករណ៍ដែលមានស្តង់ដារអាតូមិក។ ដំណើរការនៃការបង្កើតរបស់ពួកគេគឺវែងឆ្ងាយ ស្មុគស្មាញ និងកើតឡើងក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃភាពគ្មានកូនដាច់ខាត។

អស់រយៈពេល 4 ឆ្នាំមកហើយដែលនាឡិកាដែលបានដំឡើងនៅលើផ្កាយរណបរុស្ស៊ីបានកំពុងសិក្សាថាមពលងងឹត។ តាមស្តង់ដារមនុស្ស ពួកវាបាត់បង់ភាពត្រឹមត្រូវត្រឹម 1 វិនាទីក្នុងរយៈពេលជាច្រើនលានឆ្នាំ។

ឆាប់ៗនេះ នាឡិកាអាតូមិច នឹងត្រូវបានដំឡើងនៅលើ Spektr-M ដែលជាកន្លែងសង្កេតលំហអាកាស ដែលនឹងមើលពីរបៀបដែលផ្កាយ និងភពក្រៅត្រូវបានបង្កើតឡើង ហើយមើលទៅហួសពីគែម។ ប្រហោងខ្មៅនៅកណ្តាល Galaxy របស់យើង។ យោងតាមអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ ដោយសារតែទំនាញដ៏ខ្លាំងនោះ ពេលវេលាហូរយឺតៗនៅទីនេះ រហូតទាល់តែវាឈប់។

tvroscosmos

ទីមួយ មនុស្សជាតិប្រើនាឡិកាជាមធ្យោបាយនៃការគ្រប់គ្រងម៉ោងកម្មវិធី។

ទីពីរ សព្វថ្ងៃនេះការវាស់វែងពេលវេលាគឺជាប្រភេទរង្វាស់ត្រឹមត្រូវបំផុតនៃការទាំងអស់៖ ភាពត្រឹមត្រូវនៃការវាស់វែងពេលវេលាឥឡូវនេះត្រូវបានកំណត់ដោយកំហុសមិនគួរឱ្យជឿនៃលំដាប់ 1·10-11% ឬ 1 វិនាទីក្នុងរយៈពេល 300 ពាន់ឆ្នាំ។

ហើយយើងសម្រេចបាននូវភាពត្រឹមត្រូវបែបនេះ មនុស្សសម័យទំនើបនៅពេលដែលពួកគេចាប់ផ្តើមប្រើ អាតូមដែលជាលទ្ធផលនៃលំយោលរបស់ពួកគេ គឺជានិយតករនៃនាឡិកាអាតូមិច។ អាតូម Cesium ស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពថាមពលពីរដែលយើងត្រូវការ (+) និង (-) ។ វិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចដែលមានប្រេកង់ 9,192,631,770 ហឺតត្រូវបានផលិតនៅពេលដែលអាតូមផ្លាស់ប្តូរពីរដ្ឋ (+) ទៅជារដ្ឋ (-) បង្កើតដំណើរការតាមកាលកំណត់ច្បាស់លាស់និងថេរ - និយតករនៃកូដនាឡិកាអាតូមិក។

ដើម្បីឱ្យនាឡិកាអាតូមិកដំណើរការបានត្រឹមត្រូវ ស៊ីស្យូមត្រូវតែហួតនៅក្នុងឡ ដែលជាដំណើរការដែលបញ្ចេញអាតូមរបស់វា។ នៅពីក្រោយចង្រ្កានមានមេដែកតម្រៀបដែលមានសមត្ថភាពអាតូមនៅក្នុងស្ថានភាព (+) ហើយនៅក្នុងវាដោយសារតែការ irradiation នៅក្នុងវាលមីក្រូវ៉េវ អាតូមចូលទៅក្នុងស្ថានភាព (-) ។ មេដែកទីពីរដឹកនាំអាតូមដែលបានផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាព (+) ទៅ (-) ចូលទៅក្នុងឧបករណ៍ទទួល។ អាតូមជាច្រើនដែលបានផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពរបស់ពួកគេត្រូវបានទទួលលុះត្រាតែប្រេកង់នៃការបញ្ចេញមីក្រូវ៉េវស្របគ្នាជាមួយនឹងប្រេកង់រំញ័រ Cesium នៃ 9,192,631,770 ហឺត។ បើមិនដូច្នោះទេចំនួនអាតូម (-) នៅក្នុងឧបករណ៍ទទួលមានការថយចុះ។

ឧបករណ៍ត្រួតពិនិត្យនិងគ្រប់គ្រងប្រេកង់ថេរនៃ 9,192,631,770 ហឺត។ នេះមានន័យថាក្តីសុបិន្តរបស់អ្នករចនានាឡិកាបានក្លាយជាការពិត ដំណើរការតាមកាលកំណត់ថេរពិតប្រាកដត្រូវបានរកឃើញ៖ ប្រេកង់ 9,192,631,770 ហឺត ដែលគ្រប់គ្រងដំណើរការនៃនាឡិកាអាតូមិច។

សព្វថ្ងៃនេះ ជាលទ្ធផលនៃកិច្ចព្រមព្រៀងអន្តរជាតិ វិនាទីមួយត្រូវបានកំណត់ថាជារយៈពេលនៃវិទ្យុសកម្មគុណនឹង 9,192,631,770 ដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងការផ្លាស់ប្តូររវាងកម្រិតរចនាសម្ព័ន្ធ hyperfine ពីរនៃស្ថានភាពដីនៃអាតូម Cesium (អ៊ីសូតូប Cesium-133) ។

ដើម្បីវាស់ពេលវេលាច្បាស់លាស់ អ្នកក៏អាចប្រើរំញ័រនៃអាតូម និងម៉ូលេគុលផ្សេងទៀតផងដែរ ដូចជាអាតូមនៃកាល់ស្យូម rubidium, cesium, strontium, ម៉ូលេគុលអ៊ីដ្រូសែន, អ៊ីយ៉ូត, មេតាន ជាដើម។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វិទ្យុសកម្មនៃអាតូម Cesium ត្រូវបានទទួលស្គាល់ថាជាប្រេកង់ ស្ដង់ដារ។ ដើម្បីប្រៀបធៀបការរំញ័រនៃអាតូមផ្សេងៗគ្នាជាមួយនឹងស្តង់ដារ (សេសេអ៊ីម) ឡាស៊ែរទីតាញ៉ូម-ត្បូងកណ្តៀងត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលបង្កើតប្រេកង់ធំទូលាយក្នុងចន្លោះពី 400 ទៅ 1000 nm ។

អ្នកបង្កើតនាឡិការ៉ែថ្មខៀវ និងអាតូមិកដំបូងគេ គឺជាអ្នករូបវិទ្យាពិសោធន៍ជនជាតិអង់គ្លេស Essen Lewis (1908-1997). នៅឆ្នាំ 1955 គាត់បានបង្កើតស្តង់ដារប្រេកង់អាតូមិកដំបូង (ពេលវេលា) ដោយប្រើធ្នឹមនៃអាតូម Cesium ។ ជាលទ្ធផលនៃការងារនេះ 3 ឆ្នាំក្រោយមក (1958) សេវាពេលវេលាមួយដោយផ្អែកលើស្តង់ដារប្រេកង់អាតូមបានកើតឡើង។

នៅសហភាពសូវៀតអ្នកសិក្សា Nikolai Gennadievich Basov បានដាក់ចេញនូវគំនិតរបស់គាត់សម្រាប់ការបង្កើតនាឡិកាអាតូមិច។

ដូច្នេះ នាឡិកាអាតូមិច,ប្រភេទនាឡិកាដ៏ជាក់លាក់មួយគឺជាឧបករណ៍សម្រាប់វាស់ពេលវេលា ដែលរំញ័រធម្មជាតិនៃអាតូម ឬម៉ូលេគុលត្រូវបានប្រើជាប៉ោលមួយ។ ស្ថេរភាពនាឡិកាអាតូមិចគឺល្អបំផុតក្នុងចំណោមទាំងអស់។ ប្រភេទដែលមានស្រាប់នាឡិកាដែលជាគន្លឹះនៃភាពត្រឹមត្រូវខ្ពស់បំផុត។ ម៉ាស៊ីនបង្កើតនាឡិកាអាតូមិកផលិតបានច្រើនជាង 32,768 ជីពចរក្នុងមួយវិនាទី មិនដូចនាឡិកាធម្មតាទេ។ រំញ័រអាតូមិកមិនអាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាពខ្យល់ រំញ័រ សំណើម និងកត្តាខាងក្រៅជាច្រើនទៀត។

IN ពិភពលោកទំនើបនៅពេលដែលការរុករកមិនអាចធ្វើបានដោយគ្មាន នាឡិកាអាតូមិចបានក្លាយជា ជំនួយការដែលមិនអាចខ្វះបាន។. ពួកគេមានសមត្ថភាពកំណត់ទីតាំងនៃយានអវកាស ផ្កាយរណប កាំជ្រួចផ្លោង យន្តហោះ នាវាមុជទឹក រថយន្តដោយស្វ័យប្រវត្តិ តាមរយៈទំនាក់ទំនងផ្កាយរណប។

ដូច្នេះក្នុងរយៈពេល 50 ឆ្នាំចុងក្រោយនេះ នាឡិកាអាតូមិក ឬនាឡិកា Cesium ត្រូវបានចាត់ទុកថាត្រឹមត្រូវបំផុត។ ពួកវាត្រូវបានប្រើប្រាស់ជាយូរមកហើយដោយសេវាពេលវេលា ហើយសញ្ញាពេលវេលាក៏ត្រូវបានផ្សាយដោយស្ថានីយ៍វិទ្យុមួយចំនួនផងដែរ។

ឧបករណ៍នាឡិកាអាតូមិកមាន 3 ផ្នែក៖

អ្នករើសអើង quantum,

យោលរ៉ែថ្មខៀវ,

ស្មុគស្មាញអេឡិចត្រូនិច។

លំយោលរ៉ែថ្មខៀវបង្កើតប្រេកង់ (5 ឬ 10 MHz) ។ លំយោលគឺជាម៉ាស៊ីនបង្កើតវិទ្យុ RC ដែលប្រើរបៀប piezoelectric នៃគ្រីស្តាល់រ៉ែថ្មខៀវជាធាតុ resonant ដែលអាតូមដែលបានផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាព (+) ទៅ (-) ត្រូវបានប្រៀបធៀបដើម្បីបង្កើនស្ថេរភាព ប្រេកង់របស់វាត្រូវបានប្រៀបធៀបជានិច្ចជាមួយនឹងលំយោល។ អ្នករើសអើង quantum (អាតូម ឬ ម៉ូលេគុល) ។ នៅពេលដែលភាពខុសគ្នានៃលំយោលកើតឡើង អេឡិចត្រូនិលៃតម្រូវប្រេកង់នៃលំយោលរ៉ែថ្មខៀវទៅសូន្យ ដោយហេតុនេះបង្កើនស្ថេរភាព និងភាពត្រឹមត្រូវនៃនាឡិកាដល់កម្រិតដែលចង់បាន។

នៅក្នុងពិភពសម័យទំនើប នាឡិកាអាតូមិកអាចផលិតនៅក្នុងប្រទេសណាមួយក្នុងពិភពលោកសម្រាប់ប្រើប្រាស់ក្នុង ជីវិត​ប្រចាំថ្ងៃ. ពួកវាមានទំហំតូចណាស់ហើយស្រស់ស្អាត។ នាឡិកាអាតូមចុងក្រោយបំផុតមិនធំជាងប្រអប់ផ្គូផ្គងទេ ហើយមានការប្រើប្រាស់ថាមពលតិចតិចជាង 1 វ៉ាត់។ ហើយនេះមិនមែនជាដែនកំណត់នោះទេ ប្រហែលជានៅពេលអនាគត វឌ្ឍនភាពបច្ចេកទេសនឹងទៅដល់ទូរសព្ទដៃ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ នាឡិកាអាតូមិកតូចត្រូវបានដំឡើងតែលើកាំជ្រួចយុទ្ធសាស្ត្រ ដើម្បីបង្កើនភាពត្រឹមត្រូវនៃការរុករកច្រើនដង។

សព្វថ្ងៃនេះ នាឡិកាអាតូមសម្រាប់បុរស និងស្ត្រីសម្រាប់គ្រប់រសជាតិ និងថវិកាអាចទិញបាននៅក្នុងហាងអនឡាញ។

ក្នុងឆ្នាំ 2011 នាឡិកាអាតូមិកតូចបំផុតរបស់ពិភពលោកត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយអ្នកឯកទេសមកពីមន្ទីរពិសោធន៍ជាតិ Symmetricom និង Sandia ។ នាឡិកានេះមានទំហំតូចជាង 100 ដងជាងកំណែដែលមានពាណិជ្ជកម្មពីមុន។ ទំហំនៃក្រូណូម៉ែត្រអាតូមមិនធំជាងប្រអប់ផ្គូផ្គងទេ។ ដើម្បីដំណើរការវាត្រូវការថាមពលត្រឹមតែ 100 mW - នេះគឺតិចជាង 100 ដងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងជំនាន់មុនរបស់វា។

វាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីកាត់បន្ថយទំហំនៃនាឡិកាដោយការដំឡើងជំនួសឱ្យការនិទាឃរដូវនិងប្រអប់ហ្គែរយន្តការដែលដំណើរការលើគោលការណ៍នៃការកំណត់ប្រេកង់នៃរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចដែលបញ្ចេញដោយអាតូម Cesium ក្រោមឥទ្ធិពលនៃ កាំរស្មីឡាស៊ែរអំណាចធ្វេសប្រហែស។

នាឡិកាបែបនេះត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងការរុករក ក៏ដូចជានៅក្នុងការងាររបស់អ្នករុករករ៉ែ អ្នកមុជទឹក ដែលចាំបាច់ត្រូវធ្វើសមកាលកម្មពេលវេលាជាមួយមិត្តរួមការងារនៅលើផ្ទៃខាងលើ ក៏ដូចជាសេវាកម្មពេលវេលាច្បាស់លាស់ ពីព្រោះកំហុសនៃនាឡិកាអាតូមិកគឺតិចជាង 0.000001 ប្រភាគ នៃវិនាទីក្នុងមួយថ្ងៃ។ តម្លៃនៃកំណត់ត្រាអាតូមិចតូច Symmetricom គឺប្រហែល 1,500 ដុល្លារ។

នៅសតវត្សរ៍ទី 21 ការរុករកតាមផ្កាយរណបកំពុងអភិវឌ្ឍក្នុងល្បឿនយ៉ាងលឿន។ អ្នក​អាច​កំណត់​ទីតាំង​របស់​វត្ថុ​ណា​មួយ​ដែល​ត្រូវ​បាន​ភ្ជាប់​ដោយ​ផ្កាយរណប​ ទូរស័ព្ទចល័ត, រថយន្តឬ យានអវកាស. ប៉ុន្តែ គ្មាន​អ្វី​អាច​សម្រេច​បាន​ដោយ​គ្មាន​នាឡិកា​អាតូមិក។
ផងដែរ នាឡិកាទាំងនេះត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងទូរគមនាគមន៍ផ្សេងៗ ជាឧទាហរណ៍។ ទំនាក់ទំនងចល័ត.នេះគឺជានាឡិកាដែលមានភាពត្រឹមត្រូវបំផុតដែលមិនធ្លាប់មាន, គឺនិងនឹងត្រូវបាន។បើគ្មានពួកវាទេ អ៊ិនធឺណិតនឹងមិនត្រូវបានធ្វើសមកាលកម្មទេ យើងនឹងមិនអាចដឹងពីចម្ងាយទៅកាន់ភព និងផ្កាយផ្សេងៗ។ល។
គិតជាម៉ោងក្នុងមួយវិនាទី 9,192,631,770 រយៈពេលនៃវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកត្រូវបានយក ដែលកើតឡើងក្នុងអំឡុងពេលផ្លាស់ប្តូររវាងកម្រិតថាមពលពីរនៃអាតូម Cesium-133 ។ នាឡិកាបែបនេះត្រូវបានគេហៅថានាឡិកា Cesium ។ ប៉ុន្តែនេះគ្រាន់តែជានាឡិកាអាតូមិកមួយក្នុងចំណោមបីប្រភេទប៉ុណ្ណោះ។ ក៏មាននាឡិកាអ៊ីដ្រូសែន និង Rubidium ផងដែរ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នាឡិកា Cesium ត្រូវបានគេប្រើញឹកញាប់បំផុត ដូច្នេះយើងនឹងមិនរស់នៅលើប្រភេទផ្សេងទៀតទេ។

គោលការណ៍ប្រតិបត្តិការនៃនាឡិកាអាតូមិចស៊ីស្យូម

ឡាស៊ែរកំដៅអាតូមនៃអ៊ីសូតូប Cesium ហើយនៅពេលនេះ អាំងវឺតទ័រដែលភ្ជាប់មកជាមួយចុះបញ្ជីការផ្លាស់ប្តូរទាំងអស់នៃអាតូម។ ហើយដូចដែលបានរៀបរាប់ខាងលើ បន្ទាប់ពីឈានដល់ 9,192,631,770 ដំណើរផ្លាស់ប្តូរ មួយវិនាទីត្រូវបានរាប់។

ឡាស៊ែរ​ដែល​បង្កើត​ឡើង​នៅ​ក្នុង​ស្រោម​នាឡិកា​កំដៅ​អាតូម​នៃ​អ៊ីសូតូប Cesium ។ នៅពេលនេះ resonator កត់ត្រាចំនួននៃការផ្លាស់ប្តូរអាតូមទៅកម្រិតថាមពលថ្មី។ នៅពេលដែលប្រេកង់ជាក់លាក់មួយត្រូវបានឈានដល់ ពោលគឺ 9,192,631,770 ដំណើរផ្លាស់ប្តូរ (Hz) ទីពីរត្រូវបានរាប់ដោយផ្អែកលើប្រព័ន្ធ SI អន្តរជាតិ។

ប្រើក្នុងការរុករកតាមផ្កាយរណប

ដំណើរការនៃការកំណត់ទីតាំងពិតប្រាកដនៃវត្ថុដោយប្រើផ្កាយរណបគឺពិបាកណាស់។ ផ្កាយរណបជាច្រើនត្រូវបានចូលរួមនៅក្នុងរឿងនេះ ពោលគឺច្រើនជាង 4 ក្នុងមួយអ្នកទទួល (ឧទាហរណ៍ GPS navigator នៅក្នុងឡាន)។

ផ្កាយរណបនីមួយៗមាននាឡិកាអាតូមិចដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ ឧបករណ៍បញ្ជូនវិទ្យុផ្កាយរណប និងម៉ាស៊ីនបង្កើតលេខកូដឌីជីថល។ ឧបករណ៍បញ្ជូនវិទ្យុបញ្ជូនលេខកូដឌីជីថល និងព័ត៌មានអំពីផ្កាយរណបមកផែនដី ពោលគឺ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រគន្លង គំរូ ជាដើម។

នាឡិកាកំណត់ថាតើវាត្រូវការរយៈពេលប៉ុន្មានសម្រាប់លេខកូដនេះដើម្បីទៅដល់អ្នកទទួល។ ដូច្នេះដោយដឹងពីល្បឿននៃការសាយភាយនៃរលកវិទ្យុ ចម្ងាយទៅកាន់អ្នកទទួលនៅលើផែនដីត្រូវបានគណនា។ ប៉ុន្តែផ្កាយរណបមួយមិនគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់រឿងនេះទេ។ ឧបករណ៍ទទួល GPS ទំនើបអាចទទួលសញ្ញាពីផ្កាយរណបចំនួន 12 ក្នុងពេលដំណាលគ្នាដែលអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកកំណត់ទីតាំងរបស់វត្ថុដែលមានភាពត្រឹមត្រូវរហូតដល់ 4 ម៉ែត្រ។ ដោយវិធីនេះវាគួរអោយកត់សំគាល់ ឧបករណ៍រុករក GPSមិនតម្រូវឱ្យមានថ្លៃជាវ។