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鍶原子鐘

北京時間4月18日消息，據(jù)英國《每日電訊報》報道，美國和丹麥科學家日前聯(lián)合研制出一款迄今走時最為精確的原子鐘。這種時鐘的精度比當前的國際時區(qū)校準儀高出2倍以上，每3億年的誤差只有不到1秒。

研究人員聲稱，這種最新研制的原子鐘比當前國際時區(qū)校準系統(tǒng)和衛(wèi)星系統(tǒng)所采用的計時器要精準2倍以上。這座鍶原子鐘現(xiàn)位于美國科羅拉多大學。與以往的其他原子鐘一樣，鍶原子鐘也是采用極其穩(wěn)定的原子自然擺動原理進行計時。但是，科學家通過將鍶原子置放于一束激光束中并將其冷卻到接近零下273攝氏度，他們就可以讓原子的擺動更加穩(wěn)定。因為在零下273℃下，所有物質(zhì)都已經(jīng)停止共振?，F(xiàn)在，研究小組希望能夠在此基礎(chǔ)上更上層樓。"我們希望能夠?qū)⒃隅姷木冗M一步提高。"

丹麥哥本哈根大學核物理學家簡-湯姆森與科羅拉多大學的研究人員共同參與了此項研究。湯姆森解釋說，"一個原子通常由一個原子核和數(shù)個電子組成，這些電子在以精確的軌道圍繞原子核進行運動。如果將一束激光聚焦于原子之上，我們可以使得這些電子在運轉(zhuǎn)軌道之間以精確的線路來回擺動。這就是原子鐘的鐘擺原理。"盡管這種精確度的提升幅度可能僅僅是一秒的數(shù)分之一或是短短的一瞬間，但這一瞬間的改進卻在超遠距離測量等領(lǐng)域中有著極大的應用潛力。例如，在測量太空中兩個遙遠星系之間的距離時，一瞬間可能意味著很長的距離。

研究人員介紹說，1963年13屆國際計量大會決定，將銫原子Cs133基態(tài)的兩個超精細能級間躍遷輻射震蕩9192631770周所持續(xù)的時間為1秒。這一時間定義一直延用至今。目前國際社會參照的時間是格林威治標準時間。在英國的格林威治天文臺，有一個國際標準時中心，通過天文觀察恒星，校準標準時鐘，作為世界標準時。石英的振蕩是衡定的，利用此原理制出了石英鐘，主要部件是一個很穩(wěn)定的石英振蕩器。將石英振蕩器所產(chǎn)生的振蕩頻率取出來，使它帶動時鐘指示時間這就是石英鐘。在英國的格林威治天文臺，有一個國際標準時中心，通過天文觀察恒星，校準標準時鐘，作為世界標準時。此鐘設(shè)在一恒溫、恒濕、防震的地下室，目前的英國的格林威治天文臺石英鐘能準確到幾十年不相差一秒。

原子鐘是目前最為精密的計時儀器，常用銫原子的能級躍遷振動頻率來制造。對于大銫鐘這樣的超級精準時鐘，世界上只有少數(shù)幾個國家的時頻實驗室擁有，而且，有的還不能長期可靠地工作。但是，對于世界上大多數(shù)沒有大銫鐘的實驗室也可以有自己的時間尺度。其方法是:用多臺商品型銫鐘構(gòu)成平均時間尺度。通常情況下，一個實驗室的小銫鐘數(shù)量越多，那么其時間尺度的穩(wěn)定性就越好。有了這樣高穩(wěn)定度的時間尺度，也可以滿足國防、科研和航天等方面的急需。

人類對時間測量的精度一直在不斷提高。1350年，第一座機械鬧鐘誕生在德國。1583年，伽利略發(fā)現(xiàn)單擺的擺動周期與振幅無關(guān)，這是時鐘歷史上的一大進步。1656年，荷蘭天文學家、數(shù)學家惠更斯提出了單擺原理并制作了第一座自擺鐘，從此，時鐘誤差可以秒來計算。到1762年，最好的機械表已經(jīng)能夠達到每3天才差1秒鐘的精度，但在航空、航海和物理學研究領(lǐng)域還需要更精確的計時。1945年，美國紐約哥倫比亞大學物理學家拉比提出用原子束磁共振技術(shù)來做原子鐘的概念。

中文名稱:金屬鍶

英文名稱:strontium

別 名:鍶

國標編號:43008

CAS號 :7440-24-6

出口HS編碼:28051900

分 子 式:Sr

分 子 量 :87.63

蒸 汽 壓 :1.33kPa(898℃)

熔 點:769℃

沸 點:1384℃ 溶解性 溶于液氨、乙醇

密 度:2.54 {相對密度(水=1)}

穩(wěn) 定 性:不穩(wěn)定，在空氣中加熱能燃燒遇稀酸或水分解，放出氫及熱量， 能引起燃燒，燃燒時發(fā)出深紅色火焰。

外觀與性狀:銀白色至淡黃色軟金屬，危險標記 10(遇濕易燃物品)

自然界含鍶礦物有10多種，主要有:天青石，含鍶45%-47%;菱鍶礦，含鍶55%-60%。

鍶化學性質(zhì)活潑，在自然界中只能以化合物形式存在。

化學成分:Sr>99.0%,Ba<0.3%,Ca<0.2%

產(chǎn)品應用:金屬鍶及其合金可廣泛用于電子、冶金、化工、航空、汽車等工業(yè)領(lǐng)域。在冶金業(yè)中常 作為脫氧劑、脫硫劑、脫磷劑、合金添加劑，以及難熔金屬、稀土金屬的還原劑、變質(zhì)劑、孕育劑等。在現(xiàn)代電池工業(yè)中鍶是新型的儲能材料，鍶也是高溫超導金屬氧化0+物的成分之一。成為用途廣泛的功能材料。特別是，用于鑄造Al-Si合金中的變質(zhì)劑，鍶鋁合金更以其優(yōu)良的變質(zhì)效應，用量將隨著中國汽車、摩托車行業(yè)的迅猛發(fā)展而顯著增長。