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 

20.04.2018 10:11O-renkaan valinta helpottui huomattavasti Parkerin O-Ring Selector -työkalun avulla
19.04.2018 9:00Suomen Akatemialta lippulaivarahoitus Aalto-yliopistolle ja VTT:lle biomateriaalien kehitykseen
18.04.2018 9:00Fluiconnecto tuotepäivitys: Manuli Hydraulics korvaa MM00320-12 holkin M00321-12 holkilla
17.04.2018 13:33Feston Motion Terminal VTEM vie pneumatiikan Industry 4.0 aikakauteen
17.04.2018 12:08VTT 3D-tulosti älykkään metalliosan: mahdollistaa kehitysaskeleen kohti tekoälyä
16.04.2018 9:11Bosch Rexroth at the Hannover Messe 2018 Hall 17 Booth A40
15.04.2018 9:11KATSO TÄSTÄ KUVAT! Mansen Mörinöillä aurinko paistoi ja väki viihtyi
14.04.2018 9:00TTY:n kansainväliset opiskelijat ovat maailman tyytyväisimpiä yliopiston tiloihin ja opetusteknologiaan
13.04.2018 7:00Manuli Hydraulics uutuus: Uuden sukupolven ShieldMaster letkumallisto
12.04.2018 8:00Rovaniemellä juhlitaan Hydroscandin 20-vuotistaivalta huomenna perjantaina 13.4.2018

Siirry arkistoon »