Jack Parry (po lewej) i Louis Essen (po prawej) z Cesium Mk. 1 zegar atomowy

Zegary atomowe

Dokładny czas z wykorzystaniem dokładności zegara atomowego jest dostępny w całej Ameryce Północnej za pomocą sygnału czasu zegara atomowego WWVB przesyłanego z Kolorado, zapewnia on możliwość synchronizacji czasu na komputerach i innym sprzęcie elektrycznym.

Zegary atomowe osiągają dokładny czas, ponieważ są kontrolowane przez nadajniki radiowe, które same odbierają sygnały czasu z niezwykle dokładnych zegarów, zegarów atomowych cezu.

Te atomowe zegary cezu, które mają dokładność do jednej sekundy na milion lat!

Podczas pracy zegary oparte są na charakterystyce atomu cezu 133, którego pojedynczy elektron jest znany z wibracji w standardzie 9,192,631,770 razy na sekundę.

Są to zegary atomowe z dokładnością do jednej sekundy na milion lat!

Szukasz rozwiązania do synchronizacji czasu?

Skontaktuj się z nami

Zegary atomowe to standardy czasowe liczenia mijających sekund.

Ponadto istnieją uzgodnione na szczeblu międzynarodowym ramy czasowe, które określają kalendarz i początek każdego nowego dnia.

Czas uniwersalny (GMT) został ustanowiony jako pierwsza globalna skala czasu w 1884 roku, a jego „atomowy” odpowiednik, UTC, został przyjęty jako oficjalny czas dla świata w styczniu 1972 roku.

Międzynarodowe Biuro Miar i Wag (BIPM) działa jako oficjalny strażnik czasu atomowego dla świata.

NPL wykorzystuje swoje zegary atomowe do określania UTC, a także około 230 innych zegarów z 65 laboratoriów z całego świata.

Pierwszy dokładny zegar atomowy cezu

National Physics Laboratory opracowało pierwszy dokładny zegar atomowy cezu w 1955 roku, co doprowadziło do uzgodnienia na szczeblu międzynarodowym definicji drugiego opartego na czasie atomowym.

NPL zrealizowało wzorzec częstotliwości atomowej dla czasu dzięki budowie pierwszego aparatu długiej wiązki opartego na przejściu atomu cezu-133.

Kolejne zmiany w tym zakresie pozostały podstawowym standardem do dnia dzisiejszego.

Drugi jest zdefiniowany jako 9 192 631 770 okresów atomu cezu-133 i jest obecnie realizowany w NPL z dokładnością do jednej sekundy na 15 milionów lat.

Naukowcy pracują obecnie nad technologią, aby zwiększyć tę dokładność do 1 sekundy za 10 miliardów lat.

Odbiornik zegara atomowego WWVB

System radiowy jest dostępny w Ameryce Północnej skonfigurowanej i obsługiwanej przez NIST - National Institute of Standards and Technology, z siedzibą w Fort Collins w Kolorado.

NIST obsługuje stację radiową WWVB, czyli stację nadającą kody czasowe.

WWVB ma wysoką moc nadajnika (50 000 watów), bardzo wydajną antenę i wyjątkowo niską częstotliwość (60 000 Hz).

Dla porównania, typowa stacja radiowa AM nadaje na częstotliwości 1 000 000 Hz.

Połączenie wysokiej mocy i niskiej częstotliwości daje falom radiowym z WWVB wiele odbić, a zatem ta pojedyncza stacja może obejmować całe kontynentalne Stany Zjednoczone oraz znaczną część Kanady i Ameryki Środkowej.

Kody czasowe są wysyłane z WWVB przy użyciu jednego z najprostszych możliwych systemów i przy bardzo niskiej prędkości transmisji danych wynoszącej jeden bit na sekundę.

Sygnał o częstotliwości 60 000 Hz jest zawsze przesyłany, ale co sekundę jego moc jest znacznie zmniejszana przez okres 0,2, 0,5 lub 0,8 sekundy: 0,2 sekundy zmniejszonej mocy oznacza, że zero binarne 0,5 sekundy zmniejszonej mocy jest binarne.

0,8 sekundy zmniejszonej mocy to separator.

Kod czasu jest wysyłany w formacie BCD (Binary Coded Decimal) i wskazuje minuty, godziny, dzień roku i roku, a także informacje o czasie letnim i latach przestępnych.

Czas jest przesyłany przy użyciu 53 bitów i 7 separatorów, a zatem przesłanie zajmuje 60 sekund.

Zegar lub zegarek może zawierać wyjątkowo małą i stosunkowo prostą antenę i odbiornik do dekodowania informacji w sygnale i dokładnego ustawiania czasu zegara.

Wszystko, co musisz zrobić, to ustawić strefę czasową, a zegar atomowy wyświetli prawidłowy czas.

Odbiornik zegara atomowego MSF

Kontrolny sygnał radiowy dla zegara Narodowego Laboratorium Fizycznego jest przesyłany sygnałem MSF 60 kHz przez nadajnik w Rugby, obsługiwany przez British Telecom International.

Powinien on mieć zasięg około 1500 km lub 937,5 mil.

Wszystkie wyspy brytyjskie znajdują się oczywiście w tym promieniu.

Rolą Narodowego Laboratorium Fizycznego jako strażnika krajowych norm czasowych jest zapewnienie, aby brytyjska skala czasu zgadzała się z skoordynowanym czasem uniwersalnym (UTC) z zachowaniem najwyższych poziomów dokładności i udostępnienie tego czasu w całej Wielkiej Brytanii.

Na przykład transmisja radiowa MSF (MSF jest trzyliterowym znakiem wywoławczym identyfikującym źródło sygnału) zapewnia sygnał czasowy, elektroniczny obrót akcjami, zegary na większości stacji kolejowych i zegar mówiący BT.

Odbiornik zegara atomowego DCF

Kontrolny sygnał radiowy dla niemieckiego zegara jest przesyłany długą falą z nadajnika DCF 77 kHz w Mainflinger, niedaleko Dieburga, około 25 km na południowy wschód od Frankfurtu - nadajnika niemieckich norm czasowych.

Działa podobnie do nadajnika Rugby, jednak istnieją dwie anteny (maszty radiowe), dzięki czemu sygnał może być utrzymywany przez cały czas.

Długa fala jest preferowaną częstotliwością radiową do przesyłania sygnałów binarnych z kodem czasowym, ponieważ działa ona najbardziej konsekwentnie w stabilnej dolnej części jonosfery.

Wynika to z faktu, że sygnał długofalowy przenoszący kod czasowy do zegarka przemieszcza się na dwa sposoby; bezpośrednio i pośrednio.

Od 700 km (437,5 mil) do 900 km (562,5 mil) każdego nadajnika fala nośna może podróżować bezpośrednio do zegarka.

Sygnał radiowy dociera również do czasomierza poprzez odbijanie od dolnej części jonosfery.

W świetle dziennym część jonosfery zwana „warstwą D” na wysokości około 70 km (43,75 mil) jest odpowiedzialna za odbijanie długofalowego sygnału radiowego.

W godzinach ciemności, kiedy promieniowanie słoneczne nie działa z zewnątrz atmosfery, warstwa ta wznosi się na wysokość około 90 km (56,25 mil), stając się w ten sposób „warstwą E”.

Prosta trygonometria pokaże, że odbite w ten sposób sygnały będą podróżować dalej.

Wszystkie Wyspy Brytyjskie znajdują się w promieniu tego nadajnika.

Duża część obszaru Unii Europejskiej objęta jest tym nadajnikiem, który ułatwia odbiór osobom podróżującym po Europie.

Chociaż zegar niemiecki ustawiony jest na czas środkowoeuropejski - godzinę przed czasem brytyjskim, po decyzji międzyrządowej, od 22 października 1995 r. Czas brytyjski będzie zawsze o 1 godzinę krótszy niż czas europejski zarówno w Wielkiej Brytanii, jak i Europie kontynentalnej przyspieszanie i opóźnianie zegarów w tym samym „czasie”.

Serwer czasu sieciowego

Serwer czasu sieciowego

Samodzielny, podwójny sieciowy serwer czasu. Idealna jednostka podstawowa z dodatkową niezawodnością dwóch źródeł czasu Stratum 0.

Serwer czasu GPS NTP

Serwer czasu GPS NTP

Serwer czasu GPS do synchronizacji urządzeń w maksymalnie dwóch sieciach z satelitarnym czasem atomowym.

Serwer czasu NTP

Serwer czasu NTP

Nasz najlepiej sprzedający się serwer czasu NTP. Połącz się bezpośrednio z siecią wewnętrzną, aby zapewnić bardzo dokładny czas wszystkim klientom.