江苏快3免费计划:原子钟的价格很棒。人们的分

江苏快3免费计划 2018-11-07 19:11:50 51

  根据Memes Consulting的说法,美国科学家利用分子太赫兹(THz)范围的共振特性开发出一种几乎与原子钟性能相同的分子钟,并且只需要集成电路的一般工艺(IC) )。基于铯133或氦原子激发共振的原子钟目前是时钟精度之王(每个GPS卫星都安装了一个这样的原子钟),江苏快3免费计划但它们成本高且相对较大。即使是战场军事任务等特殊应用的芯片级原子钟价格也只有1000美元。然而,麻省理工学院(MIT)电气工程和计算机科学系的团队与其太赫兹IC团队合作开发了一种与原子钟性能相当的时钟。

  该时钟采用IC的通用工艺,可减小尺寸,功耗和成本。这种“分子”时钟依赖于测量分子羰基硫化物(OCS)在暴露于某些频率时的旋转,这就是为什么它被称为“分子”而不是“原子”。 (注:羰基硫化物的更正式表达是16O12C32S,一种化合物,以及其他常用名称和缩写。)测量结果表明,分子钟的平均误差小于1微秒/小时,相当于微原子钟的那个。智能手机中流行的晶体振荡器时钟超过4个数量级。更令人兴奋的是分子钟是完全电子的,不需要庞大或耗电的支持组件来隔离或激发分子,并且使用标准CMOS IC工艺制造。该研究小组的论文《基于亚太片上基于亚太赫兹旋转光谱的全电子分子钟,发表在Nature Electronics上,描述了原理、设计、的操作和测试。除了这个概念,文本还解释了需要什么拓扑。 OCS和太赫兹频率为了提供方法——分子共振的基础,研究小组增加了一个充满OCS的“气室”。 IC产生并扫描腔室中的可变频率太赫兹信号,并且激发分子开始旋转。同时,太赫兹接收器测量其旋转能量并通过闭环装置调节太赫兹振荡频率。 OCS分子在旋转角度达到峰值并且显示出非常接近的信号响应峰值231.060983GHz,这是它们的“自然”共振频率。然后将谐振频率处的太赫兹源时钟分频以产生标准的每脉冲一次脉冲定时脉冲。该团队必须开发一种可控的可调节太赫兹光源。它通过利用定制金属结构和其他元件来实现,以改善片上晶体管的性能。片上晶体管的主要目的是将初始低频输入信号转换为太赫兹信号输出。与此同时,该团队希望最大限度地降低功耗,该设备仅消耗66mW。该论文的作者总结道:“我们的工作证明了在主流硅基芯片系统中单片集成原子钟级频率参考的可行性。”除了为分子钟和OCS提供预期参考外,本文还包含许多全尺寸规范。芯片级原子钟设计、技术和构建有趣的可追溯性和教程参考。这项工作得到了美国国家科学基金会职业奖、麻省理工学院林肯实验室、麻省理工学院集成电路与系统中心和德州仪器奖学金的支持。