The Brazilian time and frequency atomic standards program

Abstract

Cesium atomic beam clocks have been the workhorse for many demanding applications in science and technology for the past four decades. Tests of the fundamental laws of physics and the search for minute changes in fundamental constants, the synchronization of telecommunication networks, and realization of the satellite-based global positioning system would not be possible without atomic clocks. The adoption of optical cooling and trapping techniques, has produced a major advance in atomic clock precision. Coldatom fountain and compact cold-atom clocks have also been developed. Measurement precision of a few parts in 10 15 has been demonstrated for a cold-atom fountain clock. We present here an overview of the time and frequency metrology program based on cesium atoms under development at USP São Carlos. This activity consists of construction and characterization of atomic-beam, and several variations of cold-atom clocks. We discuss the basic working principles, construction, evaluation, and important applications of atomic clocks in the Brazilian program.

Padrão atômico de frequência compacto transportável: um caso de instrumentação

“…No padrão compacto, todas as etapas de seu ciclo de funcionamento são realizadas dentro da cavidade ressonante, esculpida dentro da câmara de vácuo, construída para estar sintonizada na frequência de ressonância do Césio. Com essa configuração de sistema, a nuvem atômica não necessita viajar a outras regiões dentro da câmara para efetuar o método de espectroscopia atômica de Ramsey, permitindo suceder o método em uma configuração puramente temporal, logo possibilitando uma redução no tamanho da câmara, quando comparado a padrões do tipo chafariz e feixe (AHMED et al, 2008). Figura 41: Desvio padrão de Allan para definição da precisão do padrão de átomos frios em expansão livre quando travado em um relógio comercial HP5071A…”