SU149812A1

SU149812A1 - Method of stabilizing highly stable frequency generators

Info

Publication number: SU149812A1
Application number: SU671330A
Authority: SU
Inventors: В.А. Бунин; Р.И. Райхлин
Original assignee: В.А. Бунин; Р.И. Райхлин
Priority date: 1960-06-27
Filing date: 1960-06-27
Publication date: 1961-11-30

Description

Известны способы стабилизации эталонов времени (частоты), длины , массы и других эталонов по отношению к воздействию простых (не рел тивистских) факторов, - таких, например, как температура, влажность , давление.There are known methods for stabilizing standards of time (frequency), length, mass, and other standards in relation to the effects of simple (non relativistic) factors, such as, for example, temperature, humidity, pressure.

При этом удавалось устранить вредное вли ние на эталоны всех факторов кроме факторов, называемых рел тивистскими, к которым относ тс воздействие потенциала пол т готени (так называемое «красное смеш,ение) и воздействие больших ускорений или скоростей.At the same time, it was possible to eliminate the adverse effect on the standards of all factors except for factors called relativistic factors, which include the effect of the potential of gravity (the so-called "red mixing, engendering") and the effect of large accelerations or speeds.

Созданы эталонные атомные часы (кногда именуемые атомными генераторами стабильной частоты, атомохронами и т. п.) со стабильностью пор дка до - . Такие часы даже при их переносе € одного этажа дома На другой мен ют скорость хода на величину, сравнимую с величиной их стабильности, что происходит вследствие изменени гравитационного потенциала. Эти же часы могут служить и эталоном длины, приче1М за единицу длины принимаетс определенное число длин волн, соответствующих частоте генерируемых часами колебаний.Reference atomic clocks (sometimes referred to as stable frequency atomic generators, atomochrones, etc.) with a stability of the order of up to - have been created. Such clocks, even when transferring them from one floor of a house to another, change the travel speed by an amount comparable to the magnitude of their stability, which is due to a change in the gravitational potential. The same clock can also serve as a standard of length, and a certain number of wavelengths corresponding to the frequency of the oscillations generated by the clock are taken per unit length.

Предлагаемый способ позвол ет впервые осуществить стабилизацию эталонов (например, эталонных часов) по отношению к рел тивистским воздействи м и, прежде всего, по отношению к воздействию потенциала пол т готени , что на несколько пор дков улучшает стабильность этнх эталонов, а также имеет принципиальное значение, подтвержда возможность создани абсолютных эталонов, не подверженных воздействию даже рел тивистских факторов.The proposed method allows for the first time the stabilization of standards (for example, reference clocks) with respect to relativistic effects and, above all, with respect to the impact of the potential of gravity, which improves the stability of ethn standards by several orders of magnitude, and also , confirms the possibility of creating absolute standards that are not affected by even relativistic factors.

Сущность предложенного способа заключаетс в том, что на управитель эталона (например, управитель частоты) подаетс сигнал с датчика (например, с гравиметра). При этом в состав управител или на выход эталона в случае необходимости вводитс пересчетное устрой№ 149812 2 ство , уточн ющее величину вводимой поправки в соответствии с характером зависимости частоты от потенциала гравитационного пол .The essence of the proposed method lies in the fact that a standard ruler (for example, a frequency controller) is supplied with a signal from a sensor (for example, from a gravimeter). In this case, if necessary, a recalculation device No. 149812 2 is introduced into the controller or at the output of the standard, specifying the value of the introduced correction in accordance with the nature of the dependence of frequency on the potential of the gravitational field.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства дл осуществлени наземного варианта описа-нного способа; на фиг. 2 - блок-схема устройства применительно к космическому варианту.FIG. 1 shows a block diagram of an apparatus for implementing a ground variant of the described method; in fig. 2 is a block diagram of the device in relation to the space variant.

Снгнал с датчика / (например, с гравиметра) подаетс иа управитель частоты 2 и оттуда на генератор 3 (-например, атомные часы). Така блок-схема годна дл работы в наземных услови х. Воздействие на частогу эталона при этом может быть осуществлено, например, с помощью магнитного или электрического полей или путем использовани соответствующего пересчетного выходного блока.The sensor from the sensor / (for example, from a gravimeter) is fed to frequency controller 2 and from there to generator 3 (for example, an atomic clock). Such a block diagram is suitable for operation in ground conditions. In this case, the action on the reference frequency can be carried out, for example, by using magnetic or electric fields or by using an appropriate conversion output unit.

В более -сложных случа х, напригуюр при полете в космосе, может быть применена ина блок-схема (фиг. 2) дл осуществлени предложенного способа. Симметрично сверху и снизу от «датчика Мосбауэра (источник --излучени , например ) 4 расположены «приемники Мосбауэра 5 и 5 (те же кристаллы Zn), поглощающие излучение; аждый «приемник 5 и 5 сопр жен с индикатором (на схеме не показан ), реагирующим на изменение частоты «приемника относительно «датчика (дл абсолютной калибровки необходимо использование абсолютных гравиметров, эталонируемых вдали от весомых тел). Таким индикатором может быть, например, сопротивление, величина которого зависит от интенсивности у-излучени . Это сопротивление занитываетс переменным током, причем фазы токов в верхнем и нижнем сопротивлени х Сдвинуты на 180° в соответствии с расположением сопротивлений относительно датчика. Токи, протекающие через сопротивлени , суммируютс , поэтому, если сопротивлени имеют одинаковую величину, т. е. облучаютс Y -излучением одинаковой интенсивности, то сумма токов равна нулю. В поле Земли, например, ток через верхний приемник 5 будет больще (либо меньще, что определ етс характером сопротивлени ), чем через нижний 6, так как они расположены на разных уровн х и, соответственно , подвержены разным воздействи м гравитационного пол .In more complicated cases, when flying in space, another flowchart (Fig. 2) may be used to implement the proposed method. Symmetrically, at the top and bottom of the "Mosbauer sensor (source - radiation, for example) 4, there are" Mosbauer receivers 5 and 5 (the same Zn crystals) absorbing radiation; Each receiver 5 and 5 is interfaced with an indicator (not shown in the diagram) that reacts to a change in the frequency of the receiver relative to the sensor (for absolute calibration it is necessary to use absolute gravimeters standardized away from weighty bodies). Such an indicator could be, for example, resistance, the value of which depends on the intensity of y-radiation. This resistance is occupied by alternating current, with the phases of the currents in the upper and lower resistances Shifted 180 ° in accordance with the arrangement of the resistances relative to the sensor. The currents flowing through the resistance are summed, therefore, if the resistances are of the same magnitude, i.e., are irradiated with Y -radiation of the same intensity, then the sum of the currents is zero. In the earth field, for example, the current through the upper receiver 5 will be more (or less, which is determined by the nature of the resistance) than through the lower 6, since they are located at different levels and, accordingly, are subject to different effects of the gravitational field.

Полный ток, соответствующий величине этого пол , подаетс на управитель частоты 7 и оттуда на эталон (стандарт частоты) 8, чем и достигаетс стабилизаци эталона.The total current corresponding to the magnitude of this field is fed to frequency manager 7 and from there to the standard (frequency standard) 8, which achieves the stabilization of the standard.

Предмет изобретени Способ стабилизации высокостабнльных генераторов частоты, о гличающиис тем, что, с целью внесени поправок пор дка 1U выще, устраи ющих вли ние гравитационного «красного смещени , замер ют величину гравитационного потенциала пол т готени и сигнал , соответствзющий этой величине, подают на управитель частоты.The subject of the invention is a method for stabilizing high-stable frequency generators, which are considered to be a factor of 1U higher for correcting the effect of gravitational red shift, measuring the magnitude of the gravitational potential of the field of polarity, and a signal corresponding to this value, is sent to the governor. frequencies.

1Г1-12 и1G1-12 and