다음은 원자 시계의 작동 방식에 대한 단순화 된 설명입니다.
세슘 원자와 마이크로파스 :
1. 세슘 원자의 선택 : 세슘 원자의 빔이 생성되어 특정 에너지 수준을 갖는 원자를 선택하는 일련의 자석을 통해 전송됩니다.
2. 전자 레인지 공동 : 선택된 세슘 원자는 전자 레인지 방사선으로 채워진 정확하게 설계된 전자 레인지 공동으로 들어갑니다.
3. 전자 레인지 주파수 : 전자 레인지의 주파수는 세슘 원자의 자연 공진 주파수 (초당 약 92 억 주 사이클)에 매우 가깝습니다.
공명 및 원자 전이 :
4. 공명 흡수 : 전자 레인지의 주파수가 세슘 원자의 천연 공진 주파수와 일치 할 때, 상당수의 원자가 마이크로파 에너지를 흡수합니다.
5. 원자 전이 : 이러한 에너지의 흡수는 세슘 원자가 두 에너지 수준 사이의 특정 전이를 겪게한다.
탐지 및 측정 시간 :
6. 탐지 : 마이크로파 공동을 통과 한 후, 세슘 원자는 여기 (더 높은 에너지) 원자와 발전되지 않은 (낮은 에너지) 원자를 구별 할 수있는 검출기를 사용하여 검출됩니다.
7. 측정 시간 : 특정 전이 (공명)을 겪는 세슘 원자의 수는 정확하게 계산되고 정확하게 알려진 마이크로파 주파수와 관련이 있습니다. 이 주파수는 시간을 유지하기위한 참조가됩니다.
실제로 원자 시계는 정교한 전자 제품 및 레이저로 구성되어 프로세스와 관련된 다양한 매개 변수를 안정화, 제어 및 정확하게 측정합니다. 원자 시계의 안정성과 정확성에는 내비게이션, 통신, 위성 포지셔닝, 과학 연구 및 정확한 시간 유지가 필요한 기타 여러 응용 프로그램과 같은 고급 분야가 크게 진행됩니다.
