| 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 Mesures et tests électroniques
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L'histoire de la mesure du temps remonte à une haute antiquité. Sa naissance se confond avec l'astronomie. L'horloge mécanique s'épanouit à partir du XVIe siècle et connaît son âge d'or au XVIIIe. Le premier brevet d'entretien électrique d'un pendule est pris en 1840. Le premier oscillateur piézoélectrique est mis au point par Cady, en 1918, duquel procède l'horloge à quartz dont la première forme pratique et commerciale est la Crystal Clock de Marrison (1930) [1].
Pourtant, malgré cette accélération technologique, la seconde unité fondamentale de mesure du temps du Système International (SI) reste, jusqu'à la seconde moitié du XXe siècle, basée sur des observations astronomiques. La seconde fut, tout d'abord, définie comme une fraction de la durée d'une rotation de la Terre autour de son axe, puis comme une fraction de l'année terrestre. Les oscillateurs et horloges utilisant des références macroscopiques (pendules, quartz) étaient, en effet, sujets à des variations de fréquence à long terme importantes et, surtout, leur fréquence propre restait conditionnée par leur géométrie.
La révolution quantique modifia cette donne ; une fréquence pouvait maintenant être définie à partir de niveaux d'énergie d'une espèce atomique ou moléculaire. Ces niveaux d'énergie ne dépendant, en théorie, que de constantes fondamentales, il était envisageable de réaliser une définition de la seconde stable, d'une très grande exactitude et pérenne.
La mesure atomique des fréquences fait alors son apparition au National Institute for Standards and Technology (NIST – Boulder aux USA) où Lyons met au point une horloge fondée sur l'absorption d'une onde centimétrique par la molécule d'ammoniac [2]. Puis Essen et Parry au National Physical Laboratory (Londres, UK) réalisent la première horloge à jet de césium [3]. L'Atomichron, première horloge commerciale à césium, date de 1957.
Finalement, la transition atomique du césium sera, en 1967, choisie comme étalon primaire. Dès 1960, les horloges atomiques ont commencé à se multiplier et à se diversifier, avec des progrès considérables, aussi bien en précision et durée de vie, qu'en commodité et sûreté de l'emploi [4] [5].
À titre d'exemple, les systèmes de navigation par satellites (GPS, Glonass, Galileo) utilisent des étalons...
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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,...
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/
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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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