原子時計

原子時計、原子（通常はセシウムまたはルビジウム）の特定の共振周波数を使用して、極めて正確に時間を刻む時計の一種である。 原子時計の電子部品は、マイクロ波電磁放射の周波数によって制御されています。 この電磁波が特定の周波数に保たれているときだけ、セシウムやルビジウム原子の量子転移（エネルギー変化）が誘発される。 原子時計では、これらの量子遷移が観測され、電磁波の周波数を調整するフィードバックループで維持されます。他の種類の時計の再発事象と同様に、これらの波はその後カウントされます。 原子時計

1967年の第13回国際度量衡総会で、国際単位系における時間の単位である秒がセシウム標準によってエフェメリス時間の秒と同等に再定義されました。 この会議では、1秒を「セシウム133原子の基底状態の2つの超微細準位間の遷移に対応する放射の91億9263万1770周期の長さ」と定義しました

1990年代まで、セシウムビーム原子時計は原子時間および周波数の最も正確な基準でした。 セシウム時計の原理は、セシウム133の原子はすべて同一であり、エネルギーを吸収または放出すると、まったく同じ周波数の放射線を発生するため、原子は完璧な時計になるというものである。 以来、世界中の研究所でセシウム万年原子時計の精度は着実に向上してきた。 この時計は、構成元素であるセシウムのガスが噴水のように動くことから、その名がついた。 計時は、まず真空容器にセシウムガスを導入し、直角に配置された6つの赤外線レーザーを照射してセシウム原子を圧縮し、絶対零度に近い温度まで冷却（減速）させることから始まる。 次に、2つの垂直レーザーを使って、原子をマイクロ波で満たされた空洞を通して約1メートル上に押し上げる（「噴水」を作る）。 マイクロ波の周波数は、セシウム原子の自然共振周波数（9,192,631,770 Hz）で発生する蛍光が最大になるように調整される。 マイクロ波空洞の往復には約1秒かかるため、マイクロ波の周波数を制御することで、より高い計時精度を実現しました。