В наши дни атомные часы — не только научный прибор, но и очень востребованная вещь у простых людей. Без них не смогут работать системы спутниковой навигации GPS и ГЛОНАСС, мобильная связь и бюро стандартов.

Квантовый дискриминатор, упоминаемый в названии патента — важная часть этого устройства, отвечающая за точность всего прибора. В нем находятся пары двух щелочных металлов — рубидия-87 и цезия-133 — в точной пропорции.

Видео

Доза их внутри ячейки должна соблюдаться довольно строго. В предлагаемом подмосковными учеными методе твердотельную «губку» (геттер) пропитывают водным раствором солей этих металлов в заданной концентрации, затем воду выпаривают, а геттер помещают в газовую ячейку. Затем ячейку облучают лазером, разогревая ее до температуры свыше 560 °С, чтобы произошла реакция разложения соли: при этом высвободившиеся пары цезия и рубидия заполняют ячейку, а кислород, если он случайно попал в ячейку, связывается кислотным остатком.

Ранее для той же цели существовал другой метод, похожий на то, как производят ртутные лампы. Его недостатком была токсичность самой ртути и загрязнение пространства внутри квантового дискриминатора загрязнениями.

Новый метод решает сразу две задачи: обеспечивает точную и высокую концентрацию паров металлов и одновременно удаляет побочный кислород, считают авторы изобретения.

В отличие от многих других изобретений, не проверенных на практике, исследователи ВНИИФТРИ смогли экспериментально подтвердить, что их метод позволяет улучшить параметры атомных часов. На испытаниях созданные ими приборы имели точность на полпорядка выше, чем коммерческие стандарты частоты типа Chip-Scale Atomic Clock (CSAC).