2012年研究カタログ
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■ 研究担当:萩本憲/柳町真也/高見澤昭文/田邊健彦/池上健 ■ 計測標準研究部門 時間周波数科 時間標準研究室■ 連携担当:石川純 原子時計と一次周波数標準器研究のポイント研究のねらい研究内容連携可能な技術・知財 ●セシウム原子時計を用いた秒の定義の実現とその高度化 ●世界共通の時間の基準である「国際原子時」を一次周波数標準器で校正 ●レーザーを用いて原子の捕捉・冷却・打ち上げを行うことで15桁の精度を実現 時間の単位である「秒」は「セシウム133の原子の基底状態の二つの超微細構造準位の間の遷移に対応する放射の周期の9 192 631 770 倍の継続時間」と定義され、私たちの日常生活の時間・時刻は原子時計により刻まれています。 時間標準研究室では、この「秒」の定義を実現するためのセシウム一次周波数標準器(セシウム原子時計)の開発、維持、およびその高精度化を行い、開発された一次周波数標準器を用いて、世界の時間・時刻の基準となる国際原子時(International Atomic Time、TAI)や協定世界時(Coordinated Universal Time、UTC)の校正を行っています。 世界の時間・時刻の基準であるTAIやUTCを維持するため、セシウム一次周波数標準器の開発を行い、TAIの校正を行っています。中でも、原子の噴水方式(原子泉方式)の一次周波数標準器の精度は15桁にも到達しています。また、一次周波数標準器の高精度化のために必要な、(1)原子の捕捉・冷却・打ち上げなどのレーザー光を用いた原子操作、(2)液体He温度まで冷却されたサファイア結晶を用いた超高安定マイクロ波発振器、(3)ガスセル等を利用した高安定実用周波数標準器、(4)発振器の周波数安定度や位相雑音の評価、などに関する研究を行っています。●精密な発振器の周波数安定度や位相雑音の評価● 特許出願情報特開2007-198764(H19/08/09)「周波数差測定装置」原子泉方式一次周波数標準器の模式図レーザー光の圧力(放射圧)により真空中に捕捉され打ち上げられるセシウム原子群トラップ・打ち上げ用レーザー(上下2本)磁気シールド真空槽相互作用領域トラップ領域検出領域マイクロ波共振器トラップ用 レーザー(水平面4本)捕捉され蛍光を発して光る約1千万個のセシウム原子群上方に打ち上がりつつあるセシウム原子群● 研究拠点つくば中央357計測・計量標準分野第1会場S-02S-02

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