江蘇快3免費計劃:原子鐘的價格很棒。人們的分

江蘇快3免費計劃 2018-11-07 19:11:50 51

  根據Memes Consulting的說法,美國科學家利用分子太赫茲(THz)范圍的共振特性開發出一種幾乎與原子鐘性能相同的分子鐘,并且只需要集成電路的一般工藝(IC) )。基于銫133或氦原子激發共振的原子鐘目前是時鐘精度之王(每個GPS衛星都安裝了一個這樣的原子鐘),江蘇快3免費計劃但它們成本高且相對較大。即使是戰場軍事任務等特殊應用的芯片級原子鐘價格也只有1000美元。然而,麻省理工學院(MIT)電氣工程和計算機科學系的團隊與其太赫茲IC團隊合作開發了一種與原子鐘性能相當的時鐘。

  該時鐘采用IC的通用工藝,可減小尺寸,功耗和成本。這種“分子”時鐘依賴于測量分子羰基硫化物(OCS)在暴露于某些頻率時的旋轉,這就是為什么它被稱為“分子”而不是“原子”。 (注:羰基硫化物的更正式表達是16O12C32S,一種化合物,以及其他常用名稱和縮寫。)測量結果表明,分子鐘的平均誤差小于1微秒/小時,相當于微原子鐘的那個。智能手機中流行的晶體振蕩器時鐘超過4個數量級。更令人興奮的是分子鐘是完全電子的,不需要龐大或耗電的支持組件來隔離或激發分子,并且使用標準CMOS IC工藝制造。該研究小組的論文《基于亞太片上基于亞太赫茲旋轉光譜的全電子分子鐘,發表在Nature Electronics上,描述了原理、設計、的操作和測試。除了這個概念,文本還解釋了需要什么拓撲。 OCS和太赫茲頻率為了提供方法——分子共振的基礎,研究小組增加了一個充滿OCS的“氣室”。 IC產生并掃描腔室中的可變頻率太赫茲信號,并且激發分子開始旋轉。同時,太赫茲接收器測量其旋轉能量并通過閉環裝置調節太赫茲振蕩頻率。 OCS分子在旋轉角度達到峰值并且顯示出非常接近的信號響應峰值231.060983GHz,這是它們的“自然”共振頻率。然后將諧振頻率處的太赫茲源時鐘分頻以產生標準的每脈沖一次脈沖定時脈沖。該團隊必須開發一種可控的可調節太赫茲光源。它通過利用定制金屬結構和其他元件來實現,以改善片上晶體管的性能。片上晶體管的主要目的是將初始低頻輸入信號轉換為太赫茲信號輸出。與此同時,該團隊希望最大限度地降低功耗,該設備僅消耗66mW。該論文的作者總結道:“我們的工作證明了在主流硅基芯片系統中單片集成原子鐘級頻率參考的可行性。”除了為分子鐘和OCS提供預期參考外,本文還包含許多全尺寸規范。芯片級原子鐘設計、技術和構建有趣的可追溯性和教程參考。這項工作得到了美國國家科學基金會職業獎、麻省理工學院林肯實驗室、麻省理工學院集成電路與系統中心和德州儀器獎學金的支持。


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