Для определения навигационных параметров, проведения научно-исследовательских работ в полете и синхронизации работы бортовой аппаратуры космического летательного аппарата с наземной аппаратурой необходимо непрерывно и с высокой точностью определять текущее время. Например, для проверки законов теории относительности необходима относительная стабильность измерения времени порядка 10~10 в течение всего полета. В полетах вокруг Земли сигналы точного времени можно получать от наземных станций. При этом сигналы точного времени определяются наземными атомными стандартами частоты (цезиевого, аммиачного или водородного типа). Однако в некоторых случаях необходимо автономное определение сигналов времени. Для этого наиболее подходящим эталоном частоты может служить цезиевый стандарт частоты с оптической накачкой.
В настоящее время стандарты подобного типа выполняются очень малого веса (не больше 13 кг) и высокой стабильности (порядка 10~10). Работа такого стандарта частоты, основана на согласовании частоты кварцевого генератора с частотой перехода между энергетическими уровнями атомов цезия. В цезиевом стандарте частоты используются переходы между двумя подуровнями основного состояния атомов цезия. Для этого цезий помещается в постоянное магнитное поле порядка. В этом случае уровни атома расщепляются на 2F + 1 подуровня.
Атом цезия может находиться на любом из указанных энергетических уровней и при определенных условиях переходить с одного уровня на другой. Таким образом, для работы стандарта частоты необходимо, чтобы атомы цезия находились на верхнем уровне F = 4. Вследствие того что частота перехода цезия строго фиксирована, это обстоятельство используют для подстройки частоты кварцевого генератора.
Будем благодарны, если Вы поделитесь этой статьей:
