Специалисты ВНИИФТРИ, расположенного в подмосковном Менделеево, предложили метод, позволяющий сделать атомные часы точнее. Разработка защищена патентом RU 2870259 C1. Речь идет о дозировании щелочного металла в газовых ячейках квантовых дискриминаторов. Об этом сообщает издание ПГН | ПроГород Новости.
Над изобретением работала группа сотрудников института. Квантовый дискриминатор — ключевой узел таких часов, именно от него зависит точность прибора.
Внутри рабочей ячейки находятся пары рубидия-87 и цезия-133. Их пропорция должна выдерживаться с большой точностью.
Ученые задействовали твердотельный геттер, работающий как губка. Его пропитывают водным раствором солей нужных металлов с заданной концентрацией. Затем воду выпаривают, а геттер кладут в газовую ячейку.
Далее ячейку нагревают лазером выше 560 градусов. Соль разлагается. Освободившиеся пары цезия и рубидия наполняют ячейку, а лишний кислород связывает кислотный остаток.
Прежде для похожих задач применяли метод, близкий к производству ртутных ламп. Ртуть токсична, к тому же существовал риск загрязнить внутреннее пространство дискриминатора. Новый подход, по словам авторов, дает и точную высокую концентрацию паров металлов, и удаление побочного кислорода.
Атомные часы нужны не только науке. От них зависят GPS и ГЛОНАСС, мобильная связь, работа бюро стандартов.
Экспериментальная проверка во ВНИИФТРИ прошла успешно. Испытания показали: созданные приборы точнее коммерческих стандартов частоты типа Chip-Scale Atomic Clock на полпорядка.