我們常說的銣鐘就是銣原子鐘， 銣頻標(biāo)是一種被動型原子頻率，利用的是基態(tài)超精細(xì)能級之間的躍遷，銣原子鐘由銣量子部分和壓控晶體振蕩器組成。銣原子頻標(biāo)短期穩(wěn)定度可達(dá)到10-12量級，準(zhǔn)確度為±5×10-11，具有體積小、精度高的特點。

銣原子鐘（銣鐘）概述

銣原子鐘由銣量子部分和壓控晶體振蕩器組成。壓控晶體振蕩器的頻率經(jīng)過倍頻和頻率合成，送到量子系統(tǒng)與銣原子躍遷頻率進(jìn)行比較。誤差信號送回到壓控晶體振蕩器，對其頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其鎖定在銣原子特有的能級躍遷所對應(yīng)的頻率上。銣原子頻標(biāo)短期穩(wěn)定度可達(dá)到10-12量級，準(zhǔn)確度為±5×10-11，在分類上常分為：普通型、等。由于它體積小、精度高，所以應(yīng)用廣。

銣頻率標(biāo)準(zhǔn)不需要真空系統(tǒng)、致偏磁鐵和原子束，因而體積小、質(zhì)量小、預(yù)熱時間短、價格便宜，但準(zhǔn)確度差、頻率漂移比較大，僅能用作二級標(biāo)準(zhǔn)。銣頻率標(biāo)準(zhǔn)可通過GPS進(jìn)行快速馴服和外秒同步，克服銣振蕩器本身的漂移，可被看作是一個基本的同步時鐘單元。通過設(shè)計和工藝的改進(jìn)，產(chǎn)品的可靠性和批量生產(chǎn)也得到保證，現(xiàn)已具備產(chǎn)業(yè)化的條件?？梢灶A(yù)計，這種帶外秒馴服的高性能小型化銣鐘將應(yīng)用于無人值守等苛刻環(huán)境，將大大拓展銣鐘的應(yīng)用領(lǐng)域。

銣原子鐘基本原理

銣原子鐘主要由單片機(jī)電路、伺服電路、微波倍頻電路、頻率調(diào)制、倍頻綜合電路幾個模塊組成。
銣頻標(biāo)是一種被動型原子頻率，利用的是基態(tài)超精細(xì)能級之間的躍遷，相應(yīng)的躍遷頻率為6834.682614MHz。原子遷躍對微波信號起鑒頻作用而產(chǎn)生誤差信號，通過鎖相環(huán)路伺服晶振的頻率，使激勵信號頻率鎖定到原子躍遷頻率，實現(xiàn)晶振輸出頻率的高度穩(wěn)定和準(zhǔn)確。
銣鐘的工作原理與其他原子鐘一致，均是使用能級躍遷理論來測定時間：原子是按照圍繞在原子核周圍不同電子層的能量差，來吸收或釋放電磁能量的。這里電磁能量是不連續(xù)的。當(dāng)原子從一個高“能量態(tài)”躍遷至低的“能量態(tài)”時，它便會釋放電磁波。這種電磁波特征頻率是固定的，這也就是人們所說的共振頻率。通過以這種共振頻率為節(jié)拍器，原子鐘可以來測定時間。例如：假定特定原子的共振頻率為1000Hz，則該原子能級躍遷時釋放的電磁波振動1000次的時間即為1m秒。
目前市場上的原子鐘產(chǎn)品共分為三大類：銣鐘、銫鐘和氫鐘。銫鐘和氫鐘精度較高，價格昂貴，往往應(yīng)用在衛(wèi)星，科研計量等領(lǐng)域，較少被應(yīng)用在民用生產(chǎn)測試，研發(fā)制造等方面。銣鐘具有短期穩(wěn)定性高，體積小巧，便于攜帶的特點，并且價格合適，非常適合于在各個領(lǐng)域使用。