Article de référence | Réf : R682 v1
Auteur(s) : Vincent GIORDANO
Date de publication : 10 déc. 2007
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Mesure mécanique et électronique du tempsCet article fait partie de l’offre
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4.1 Généralités et principes physiques [47]
Les oscillateurs électroniques, décrits dans les paragraphes précédents, constituent des références de fréquences stables sur des temps courts, mais leur sensibilité à l'environnement et les phénomènes de vieillissement ne leur permettent pas de conserver une fréquence stable à long terme. De plus, c'est un élément macroscopique, le résonateur, qui fixe la fréquence du signal généré. Même en apportant une très grande attention à la réalisation du résonateur, cette fréquence sera entachée des incertitudes sur la détermination exacte de la géométrie du résonateur et des propriétés physiques du matériau qui le compose. Un oscillateur à résonateur macroscopique ne saurait être exact.
Dans une horloge atomique, on exploite une transition entre deux niveaux d'énergie E1 et E2 d'une espèce atomique (figure 31). Une telle transition a lieu à une fréquence précise ν0 fixée par :
avec :
La fréquence de l'horloge est donc liée aux propriétés microscopiques de la matière. L'exactitude de l'horloge n'est donc plus limitée par des mesures dimensionnelles ou par la détermination des caractéristiques des matériaux.
À ce jour, aucune variation des propriétés des atomes, en fonction du temps ou du lieu, n'a pu être mise en évidence. Une transition atomique constitue donc une référence de fréquence universelle et pérenne.
Pour construire un étalon atomique de fréquence, on choisit une espèce atomique ou ionique (éventuellement moléculaire) présentant une structure simple et des fréquences de transition accessibles par des techniques électroniques bien éprouvées. Ces conditions sont réalisées pour l'hydrogène et pour certains isotopes d'atomes...
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MESURES ET TESTS ÉLECTRONIQUES
(1) - Horlogerie et Chronométrie - . Histoire générale des techniques, vol. II-III-IV, Presses Universitaires de France, 1962-1979.
(2) - LYONS (H.) - The Atomic Clock - . NBS Tech. Rep., vol. 33, no 2, pp. 17- 24, 1949.
(3) - ESSEN (L.), PARRY (J.) - Atomic standard of frequency and time interval - . Nature, vol. 176, pp. 280-285, 1955.
(4) - AUDOIN (C.), GUINOT (B.) - Les fondements de la mesure du temps - . Masson, 1998.
(5) - BERGQUIST (J.), JEFFERTS (S.), WINELANDS (D.) - Time measurement at the Millenium - . Physics Today, pp. 37-42, Mars 2001.
(6) - BHASKAR (N.), WHITE (J.), MALLETTE (L.), MCCLELLAND (T.), HARDY (C.J.) - A historical review of atomic frequency standards used in space systems - . Proc. IEEE International Frequency Control Symposium, (Honolulu, Hawaii, USA),...
1 Constructeurs et fournisseurs
(liste non exhaustive)
• Symmetricom Inc. : http://www.symmetricom.com/
• Temex Time : http://www.temextime.com
• Stanford Research Systems, Inc. : http://www.thinkSRS.com
• Frequency Electronics Inc. : http://www.freqelec.com/
• Kernco Inc. : http://www.kernco.com/
• QuartzLock : http://www.quartzlock.com/
• Anritsu : http://www.anritsu.com/
• Wenzel Associates, Inc. : http://www.wenzel.com
• Oscilloquartz : http://www.oscilloquartz.com/
• C-MAC : http://www.cmac.com/mt/
HAUT DE PAGE
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(liste non exhaustive)
France
• Laboratoire National de Métrologie et d'Essais (LNE) : http://www.lne.fr
• Observatoire de Paris, Dpt. SYRTE : http://syrte.obspm.fr
• Institut FEMTO-ST : http://www.femto-st.fr
• Observatoire...
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