The Ammonia Clock
1949 · Ammonia Absorption Frequency Standard · Werk 791 von 1.871
The ammonia absorption clock of 1949 in a standards laboratory in Washington, two black steel equipment racks two metres tall, their front panels filled with rows of plain black knobs and small dark lamps, in the left rack a recorder window with a moving strip of pale paper and a round housing wrapped in coils of pale waveguide tube, in the right rack a round oscilloscope window glowing green with a single shallow curve, above both racks a plain round wall clock with a plain black face at a slant, a physicist in a grey suit seen from behind holding a ball-and-rod molecule model, cables on a linoleum floor, fluorescent light overhead.
- Wofür es benutzt wurde
- Eine Atomuhr des National Bureau of Standards in Washington, gebaut von Harold Lyons und seinen Mitarbeitern. Ein Quarzoszillator wurde elektronisch auf die Inversionslinie des Ammoniakmoleküls bei 23,8 GHz stabilisiert; Herzstück war eine 8 Meter lange Hohlleiter-Absorptionszelle mit Ammoniak, Frequenzteiler machten daraus ein 50-Hz-Signal. Michael A. Lombardi hält in seiner Darstellung für das IEEE Instrumentation & Measurement Magazine (Dezember 2011) fest, dass das analoge Zifferblatt nur der Optik diente. Zuerst in Betrieb am 12. August 1948, öffentlich vorgeführt im Januar 1949.
- Was daran neu war
- Neu war, dass der Gang einer Uhr an eine Molekülresonanz gebunden wurde und nicht an Pendel, Unruh oder Erddrehung. Der Widerhaken steckt im Ergebnis: Lombardi nennt als beste berichtete Genauigkeit etwa 2 ms am Tag (2 x 10^-8) und schreibt, die Uhr habe die besten Quarzuhren ihrer Zeit nicht übertroffen und nie als Zeitnormal gedient; die Arbeit an einer dritten Fassung sei abgebrochen worden, weil Atomstrahlverfahren deutlich mehr versprachen. Die Jubiläumsseite des NIST schreibt, die Leistung der ersten Uhr sei nur geringfügig besser gewesen als die bestehenden Normale.
Zusammenhänge
Jeder Verweis nennt seine Art. „Vorläufer“ allein wäre eine Behauptung.
- Folgt ausThe Quartz Crystal Clock1927Harold Lyons beschrieb seine Uhr selbst als Gerät mit zwei Pendeln: einem Quarzkristall und einer Ansammlung von Ammoniakmolekülen. Den Gang gab der Quarzoszillator; das Ammoniak diente dazu, kleine Fehler und Unregelmäßigkeiten des quarzgesteuerten Oszillators zu korrigieren. Frequenzteiler führten auf etwa 60 Hz für den Uhrenmotor.Beleg: Harold Lyons, Atomic Clocks, Scientific American 1957 (PDF im NIST Time and Frequency Archiv) · Nelson u. a., The leap second: its history and possible future, Metrologia (PDF im NIST Archiv)