Yhteystiedot

Ammattilehti.fi
Vironkatu 9, 00170 Helsinki
www.ammattilehti.fi

Janne Jokela
janne.jokela@ammattilehti.fi
050 412 9030

Taneli Jokela
taneli.jokela@ammattilehti.fi
050 320 8174

Tero Lahtinen
tero.lahtinen@ammattilehti.fi
050 464 7972

Satunnaiset kuvat

VTT kehittää Oxfordin yliopiston kanssa uuden sukupolven atomikelloa

Share |
13.12.2017 11:09

atomikello.png

VTT MIKES kehittää yhteistyössä Oxfordin yliopiston kanssa täysin uudentyyppistä pallohiileen perustuvaa atomikelloa, joka on integroitavissa jopa mikrosirulle. Modernit atomikellot ovat tarkimpia koskaan rakennettuja laitteita. Teknisesti ne ovat hyvin monimutkaisia ja vaikeasti toteutettavissa pieneen kokoon. Tarkkojen kuljetettavien kellojen tarve ja sovellusten määrä ovat kuitenkin koko ajan kasvussa.

Viime vuosina on aktiivisesti etsitty menetelmiä toteuttaa pienikokoisia atomikelloja, koska kompakteilla, tarkoilla ja edullisilla atomikelloilla on lukuisia kaupallisia sovelluksia. Niitä voidaan hyödyntää esimerkiksi seuraavan sukupolven tietoliikenteessä, satelliittipaikannuksen luotettavuuden parantamisessa, merenalaisessa malminetsinnässä, itseohjautuvien autojen paikannuksessa GPS-signaalin katvealueilla sekä tutkajärjestelmissä.

Kello koostuu jaksollisesti värähtelevästä oskillaattorista, värähtelyjä mittaavasta laskurista sekä ajan ilmaisevasta näytöstä. Hyvän tarkkuuden saavuttamiseksi tarvitaan vielä stabiili ja häiriötön referenssi. Tarkimmissa optisissa atomikelloissa referenssinä toimii joukko atomeja tai yksittäinen ioni, jotka värähtelevät tarkasti tietyllä taajuudella. Oskillaattorina on erittäin stabiili kellolaser, joka havainnoi atomin värähtelyt. 

Kelluva atomi

VTT MIKES ja Oxfordin yliopisto kehittävät yhdessä uudentyyppistä ja pienikokoista kiinteän olomuodon kelloa, jossa hyödynnetään luonnon omaa atomiloukkua C60-fullereenimolekyyliä. C60 koostuu 60 hiiliatomista ja on muodoltaan lähes pallo. Kellossa referenssinä toimii pallohiilen muodostaman häkin keskellä "kelluva" atomi. Häkki suojaa atomia ympäristön häiriöiltä, mikä edesauttaa tarkan ja stabiilin kellosignaalin aikaansaamista. Koska kellotransitio eli ns. spinresonanssi on radiotaajuudella, oskillaattorina voidaan käyttää tavallista kideoskillaattoria ja signaali on helposti mitattavissa. Fullereenikello toimii siis ilman tyhjiötä, lasereita ja optisia komponentteja, jolloin se on integroitavissa vaikkapa mikrosirulle. 

Tuoreessa yhteisjulkaisussa on ensimmäistä kertaa osoitettu kellotransition olemassaolo ja epäherkkyys magneettisille häiriöille. Varsinaisen kelloprototyypin toteuttaminen vaatii vielä lisää tutkimustyötä mm. signaali-kohinasuhteen parantamiseksi. 

Tulokset on julkaistu yhdessä fysiikan alan arvostetuimmista lehdistä, Physical Review Letters’issä : https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.119.140801 

16.07.2018 10:20Suomen Yrittäjät esittää uutta oppisopimusmallia
15.07.2018 11:01Bosch Rexroth expands additive manufacturing
14.07.2018 11:01Launch of zinc nickel flat face quick couplings - Fluiconnecto
13.07.2018 15:01Tawastia Truck Weekend nyt viikonloppuna Hämeenlinnassa - Ammattilehden Mediamobiili paikalla - hae uusimmat ammattilehdet
13.07.2018 13:50DHL kuljettaa ilmastoneutraalisti yhdellä maailman suurimmista rahtikoneista
12.07.2018 11:35Hyundailta toisen sukupolven polttokennoauto
12.07.2018 10:55Festool tuo markkinoille helposti mukana kuljetettavan ja nopeasti käyttövalmiin verstaan
11.07.2018 11:01Valmetille 250. tilaus menestyksekkäästä Valmet MAP -kuitumassa-analysaattorista
10.07.2018 13:14Teollisuustuotanto kasvoi toukokuussa sekä vuodentakaisesta että edellisestä kuukaudesta
10.07.2018 9:49Tutkijat rakensivat lämpöventtiilin kvanttibitistä

Siirry arkistoon »