STEP #03 - Un glossario


Vediamo ora di descrivere le parti che compongono un orologio atomico (prendiamo in esame un orologio al cesio, il più diffuso): 

  • VCXO: Oscillatore a cristallo di quarzo controllato in tensione che viene regolato tramite un circuito elettronico retroazionato alla frequenza di risonanza del cesio-133
  • Forno di cesio: emettitore di isotopo cesio-133 che li prepara in modo da avere solo gli stati iperfini |F=4, mF=0> e |F=3, mF=0>, che sono gli stessi stati su cui è basata la definizione del secondo
  • Sintetizzatore di frequenze: dispositivo elettronico formato da convertitore di frequenza, che converte una frequenza di input di 5 MHz in una di 12631772 Hz, un moltiplicatore di segnali, che genera un segnale di frequenza 9180 MHz a partire da quello di 5 MHz e un mixer di segnali che combina queste due frequenze per raggiungere la frequenza di transizione del cesio
  • Campo C: campo magnetico uniforme abbastanza grande da separare energeticamente i due stati del cesio
  • Cavità di Ramsey: coppia di campi magnetici oscillanti che, se regolati alla giusta frequneza, possono indurre la transizione fra gli stati iperfini del cesio
  • Detector: riceve e analizza il fascio di atomi di cesio e invia i dati alle componenti elettroniche



Fonti:
Petrov, A & Davydov, V & Zalyotov, D & Shabanov, V & Shapovalov, D. (2018). Features of direct digital synthesis applications for microwave excitation signal formation in quantum frequency standard on the atoms of cesium. Journal of Physics: Conference Series. 1124. 041004. 10.1088/1742-6596/1124/4/041004.

https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1989/press-release/

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