世界の一次周波数標準器
国際原子時TAIは、世界中の数多くの時間周波数機関の協力によって決定される時系です。
詳しくは、当機構、日本標準時グループのページを参照して下さい。
用いられる標準器は大きく二つの種類に分けられます。
一つは世界49機関の有する200台以上の原子時計で、この多数の原子時計の加重平均をとった時系はEALと呼ばれています。
EALでは40日の平均化時間で10-16台という高い安定度が得られています。
しかし確度においてはかなりの不確かさが残ります。この確度を得るために用いられるのが一次周波数標準器です。
2000年から2001年にかけて、世界中の5機関、9台の一次周波数標準器が運用され、これらによるTAI秒の確度評価により、
例えば2001年10月現在では、EALから周波数を7.060×10-13というかなり大きな量だけずらしたものとしてTAIが
定められています。
2015年4月現在ではこの値は6.483×10-13になっています。 秒の定義の実現、という観点からは、現在の技術では定義通りの条件下での高精度な原子標準の周波数測定は不可能で、測定条件の 違いによる補正が必須になります。この補正を行って高い確度を実現しているのがもう一つの種類で、一次周波数標準器と呼ばれる ものです。通常の原子時計は、条件の違いによるずれの補正を考えないのに対して、一次周波数標準器は全ての要因を測定し、自力 で正しい周波数を決定します。
TYPE | 特徴 |
---|---|
熱ビーム磁気選別型 | 磁力で状態を選別、無駄が多い |
熱ビーム光励起型 | レーザーで状態を揃え、無駄がない |
冷却原子泉型 | 原子を冷やしてから測定、不確かさが小さい |
この一次周波数標準器によるこれまでのデータをもとに国際原子時TAIのEALからの補正値が決められています。また一次周波数標準器は 毎月、国際原子時TAIの正確さを評価し続けています。
一次周波数標準器 | 所在地 | TYPE |
---|---|---|
NICT-CsF1 | 日本 | 冷却原子泉型 |
NMIJ-F1 | 日本 | 冷却原子泉型 |
PTB-CS1 | ドイツ | 熱ビーム磁気選別型 |
PTB-CS2 | ドイツ | 熱ビーム磁気選別型 |
PTB-CS3 | ドイツ | 熱ビーム磁気選別型 |
PTB-CSF1 | ドイツ | 冷却原子泉型 |
PTB-CSF2 | ドイツ | 冷却原子泉型 |
NIST-F1 | アメリカ | 冷却原子泉型 |
NIST-F2 | アメリカ | 冷却原子泉型 |
SYRTE-FO1 | フランス | 冷却原子泉型 |
SYRTE-FO2 | フランス | 冷却原子泉型 |
SYRTE-FOM | フランス | 冷却原子泉型 |
NPL-CSF1 | イギリス | 冷却原子泉型 |
NPL-CSF2 | イギリス | 冷却原子泉型 |
IEN-CSF1 | イタリア | 冷却原子泉型 |
IT-CSF1 | イタリア | 冷却原子泉型 |
IT-CSF2 | イタリア | 冷却原子泉型 |
SU-CsF02 | ロシア | 冷却原子泉型 |
NPLI-CsF1 | インド | 冷却原子泉型 |
NIM5 | 中国 | 冷却原子泉型 |