RELOJES ATÓMICOS
Joel VillaEduard Ferrer
Junio 2012
CONTENIDO
Introducción Historia Funcionamiento Comparación Aplicaciones Bibliografia
INTRODUCCIÓN I – LOS PRIMEROS RELOJES
INTRODUCCIÓN II – RELOJES MECÁNICOS
INTRODUCCIÓN III – RELOJES CONTEMPORÁNEOS
HISTORIA DEL RELOJ ATÓMICO I
1913Teoria de Bohr (órbitas cuantificadas)
1930Resonáncia magnética 1949NBS reloj de amonio 1955Louis Essen reloj de Cesio (Cs-133) 1967Se define el segundo en términos
atómicos1 s= 9.192.631.770 ciclos
HISTORIA DEL RELOJ ATÓMICO II
1978Lanzamiento primer satélite GPS 1990sAvances en estabilización
(enfriamiento láser, espectroscopia de precisión, etc.)
2004NIST, reloj atómico del tamaño de un chip
2000sRelojes ópticos 2008Reloj cuántico
HISTORIA DEL RELOJ ATÓMICO III
FUNCIONAMIENTO I
FUENTE DE POTENCIA
OSCILADORDE CUARZO
RESONADORATÓMICO
REALIMENTACIÓN
SALIDA
FUNCIONAMIENTO II – BEAM STD
FUNCIONAMIENTO III – GAS CELL STD
FUNCIONAMIENTO IV - MÁSER
COMPARACIÓNEstabilid
adFrecuenc
iaAtómica
Q Precisión(1 seg.)
Rubidium Gas Cell
10-9 - 10-11 6,8 GHz 107 100 mil años
Cesium Beam 10-11 - 10-14 9,2 GHz 108 1 millones años
Hydrogen Maser 10-12 - 10-15 1,4 GHz 109 10 millones años
Trapped Ions 10-14 - 10-16 10 GHz 1011 100 millones años
Atomic Fountain 10-15 - 10-17 9,2 GHz 1012 1000 millones años
APLICACIONES I - CAMPOS
APLICACIONES II - GPS
Indispensable sincronización para la medida de pseudodistancias
4 relojes atómicos de cesio y rubidio Precisión 10 ns Precisión máxima teórica
RbGC CsB HM TI AF
3 m 3 cm 3 mm 0,3 mm 0,03 mm
FUTURO
Miniaturizar relojes atómicos Producción a gran escala – menor coste Aumentar su estabilidad y precisión
Relojes ópticos Relojes cuánticos Relojes nucleares Rayos gamma
BIBLIOGRAFIA
http://www.nist.gov JESPERSEN, J. y FITZ-RANDOLPH, J.
(1977) From Sundials to Atomic Clocks: Understanding Time and Frequency
Wikipedia
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