РУБИДИЕВЫЙ СТАНДАРТ ЧАСТОТЫ

-разновидностьквантовых стандартовчастотыс оптич.накачкой,относится к классу вторичных стандартов. квантовомгенераторе. В службе времени и технике преим. находят применение пассивныеР. с. ч. Относит, нестабильность частоты находится на уровне 10^-13за время порядка суток и 10^-12за время порядка неск. месяцев. 3 см³.

Активной средойв Р. с. ч. являются пары атомов⁸⁷Rb.Используется переходS_1/2, F±= 1,F₂-2,m_F=0 между подуровнями основного состоянияатомов, невозмущённая частота к-рого равна v₀= 6834682614 Гц. p = v₀+ 0,08937 H²(Гц*А^-2*м²).Из-за относительно низкой частоты рабочего перехода равновесная разностьнаселённостей его подуровней невелика и не может уверенно наблюдаться обычнымиметодамирадиоспектроскопии.

В квантовом частотном дискриминаторе пассивного Р. с. ч. для увеличенияотношения сигнала к шуму при индикации рабочего перехода используются оптич. излучение соответствующего спектрального состава(содержащееD₁F₁иD₂F₂-компонентыD₁-иD₂-линий в спектре излучения атомов⁸⁷Rb)действует на атомы⁸⁷Rb, переводя их с подуровнейS_1/2,F₁основного состояния в возбуждённые состоянияР_1/2,Р_3/2, нарушая тем самым равновесное распределение атомовп существенно повышая разность населённостей подуровней рабочего перехода(населённость подуровнейS_1/2, F₂растёт, S_1/2, F₂уменьшается).Индикациюрабочего перехода ведут в этом случае по интенсивности света накачки, прошедшегочерез пары атомов рубидия. Действительно кол-во света, поглощённого в процессенакачки, зависит от числа атомов на подуровнеS_1/2,F₁=1,т_F=0 рабочего перехода. Если в дополнениек свету накачки подействовать одновременно на атомы рубидия резонанснымСВЧ-излучением на частоте рабочего перехода, то оно будет стремиться выровнятьнаселённости, т. е. увеличить населённость подуровняS_1/2,F₁, m_F= 0. В свою очередь это приведёт кувеличению поглощения света накачки и уменьшению его интенсивности на выходе. В качестве источника света накачки в Р. с. ч. используют газоразряднуюспектральную лампу с парами⁸⁷Rb. В спектре излучения такойлампы присутствуют как нужные для накачкиD₁F₁-иD₂F₂-компоненты, так и препятствующиенакачкеD₁F₂-иD₂F₁-компоненты. свет спектральной лампы пропускаютчерез фильтр, представляющий собой колбу с парами атомов.

Структурная схема квантового дискриминатора Р. с. ч. приведена на рис. 1 с парами атомов⁸⁷Rbпоследовательно проходит через фильтр2с парами атомов⁸⁵Rb,рабочую ячейку3с парами атомов⁸⁷Rb и поступает нафотоприёмник4с предварит. усилителем5на частоте вспомогат. F. Для уменьшения допле-ровской ширины линии рабочегоперехода рабочая ячейка содержит также смесь инертных газов при давлениинеск. торр. Уменьшение уровня радиочастотной мощности на частоте v достигаетсяпутём размещения рабочей ячейки в резонаторе 6.

Лит.:Григорьянц В. В., Жаботинский М. Е., Золин В. Ф., Квантовыестандарты частоты, М., 1968.Е. Н. Базаров.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1988.

рубидиевый стандарт частоты—rubidium frequency standard...Русско-английский словарь по физике