Рубидиевый стандарт частоты - разновидность квантовых стандартов частоты с оптич. накачкой, относится к классу вторичных стандартов. Существуют пассивный Р. с. ч. и активный Р. с. ч. на рубидиевом квантовом генераторе. В службе времени и технике преим. находят применение пассивные Р. с. ч. Относит, нестабильность частоты находится на уровне 10-13 за время порядка суток и 10-12 за время порядка неск. месяцев. Малогабаритные пассивные Р. с. ч. имеют объём 103 см3.
Активной средой в Р. с. ч. являются пары атомов 87Rb.
Используется переход S1/2, F± = 1,
F2 - 2, mF = 0 между подуровнями основного состояния
атомов, невозмущённая частота к-рого равна v0 = 6834682614 Гц.
Зависимость частоты рабочего перехода от магн. поля квадратична и определяется
выражением vp = v0 + 0,08937 H2 (Гц*А-2*м2).
Из-за относительно низкой частоты рабочего перехода равновесная разность
населённостей его подуровней невелика и не может уверенно наблюдаться обычными
методами радиоспектроскопии.
В квантовом частотном дискриминаторе пассивного Р. с. ч. для увеличения отношения сигнала к шуму при индикации рабочего перехода используются оптич. накачка и индикация. Оптич. излучение соответствующего спектрального состава (содержащее D1F1 и D2F2-компоненты D1- и D2-линий в спектре излучения атомов 87Rb) действует на атомы 87Rb, переводя их с подуровней S1/2, F1 основного состояния в возбуждённые состояния Р1/2, Р3/2, нарушая тем самым равновесное распределение атомов п существенно повышая разность населённостей подуровней рабочего перехода (населённость подуровней S1/2, F2 растёт, а подуровней S1/2, F2уменьшается). Индикацию рабочего перехода ведут в этом случае по интенсивности света накачки, прошедшего через пары атомов рубидия. Действительно кол-во света, поглощённого в процессе накачки, зависит от числа атомов на подуровне S1/2, F1 = 1, тF = 0 рабочего перехода. Если в дополнение к свету накачки подействовать одновременно на атомы рубидия резонансным СВЧ-излучением на частоте рабочего перехода, то оно будет стремиться выровнять населённости, т. е. увеличить населённость подуровня S1/2, F1, mF = 0. В свою очередь это приведёт к увеличению поглощения света накачки и уменьшению его интенсивности на выходе. Эта интенсивность оказывается зависящей от точности настройки частоты СВЧ-излучения на частоту рабочего перехода и, следовательно, может быть использована для его индикации.
В качестве источника света накачки в Р. с. ч. используют газоразрядную спектральную лампу с парами 87Rb. В спектре излучения такой лампы присутствуют как нужные для накачки D1F1 - и D2F2-компоненты, так и препятствующие накачке D1F2- и D2F1-компоненты. Для устранения нежелательных компонентов свет спектральной лампы пропускают через фильтр, представляющий собой колбу с парами атомов.
Структурная схема квантового дискриминатора Р. с. ч. приведена на рис. Свет накачки от газоразрядной лампы 1 с парами атомов 87Rb последовательно проходит через фильтр 2 с парами атомов 85Rb, рабочую ячейку 3 с парами атомов 87Rb и поступает на фотоприёмник 4 с предварит. усилителем 5 на частоте вспомогат. фазовой модуляции F. Для уменьшения допле-ровской ширины линии рабочего перехода рабочая ячейка содержит также смесь инертных газов при давлении неск. торр. Уменьшение уровня радиочастотной мощности на частоте v достигается путём размещения рабочей ячейки в резонаторе 6.
Е. Н. Базаров
1. Электромагнитная волна (в религиозной терминологии релятивизма - "свет") имеет строго постоянную скорость 300 тыс.км/с, абсурдно не отсчитываемую ни от чего. Реально ЭМ-волны имеют разную скорость в веществе (например, ~200 тыс км/с в стекле и ~3 млн. км/с в поверхностных слоях металлов, разную скорость в эфире (см. статью "Температура эфира и красные смещения"), разную скорость для разных частот (см. статью "О скорости ЭМ-волн")
2. В релятивизме "свет" есть мифическое явление само по себе, а не физическая волна, являющаяся волнением определенной физической среды. Релятивистский "свет" - это волнение ничего в ничем. У него нет среды-носителя колебаний.
3. В релятивизме возможны манипуляции со временем (замедление), поэтому там нарушаются основополагающие для любой науки принцип причинности и принцип строгой логичности. В релятивизме при скорости света время останавливается (поэтому в нем абсурдно говорить о частоте фотона). В релятивизме возможны такие насилия над разумом, как утверждение о взаимном превышении возраста близнецов, движущихся с субсветовой скоростью, и прочие издевательства над логикой, присущие любой религии.
4. В гравитационном релятивизме (ОТО) вопреки наблюдаемым фактам утверждается об угловом отклонении ЭМ-волн в пустом пространстве под действием гравитации. Однако астрономам известно, что свет от затменных двойных звезд не подвержен такому отклонению, а те "подтверждающие теорию Эйнштейна факты", которые якобы наблюдались А. Эддингтоном в 1919 году в отношении Солнца, являются фальсификацией. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
|
|
 |
