精度最高的计时仪器是哪个

铯原子钟是一种精密的计时器具日常生活中使用的时间准到1分钟即可。但在近代的社会生产、科学研究和国防建设等部门对时间的要求就高得多。

它们要求时间要准到千分之一秒，甚至百万分之一秒。为了适应这些高精度的要求制造出了一系列精密的计时器具,铯钟就是其中的一种。绝钟又叫铯原子钟。

铯原子钟工作原理

每一个原子都有自己的特征振动频率。人们最熟悉的振动频率现象就是当食盐被喷洒到火焰上时食盐中的元素钠所发出的桔红色的光。一个原子具有多种振动频率，一些位于无线电波波段，一些位于可见光波段，而另一些则处在两者之间。铯133则被普遍地选用作原子钟。将铯原子共振子置于原子钟内，需要测量其中一种的跃迁频率。

通常是采用锁定晶体振荡器到铯原子的主要微波谐振来实现。这一信号处于无线电的微波频谱范围内，并恰巧与广播卫星的发射频率相似，因此工程师们对制造这一频谱的仪器十分在行。

为了制造原子钟，铯原子会被加热至汽化，并通过一个真空管。在这一过程中，首先铯原子气要通过一个用来选择合适的能量状态原子的磁场，然后通过一个强烈的微波场。微波能量的频率在一个很窄的频率范围内震荡，以使得在每一个循环中一些频率点可以达到9,192,631,770Hz。精确的晶体振荡器所产生的微波的频率范围已经接近于这一精确频率。当一个铯原子接收到正确频率的微波能量时，能量状态将会发生相应改变。

在更远的真空管的尽头，另一个磁场将那些由于微波场在正确的频率上而已经改变能量状态的铯原子分离出来。在真空管尽头的探测器将打击在其上的铯原子呈比例地显示出，并在处在正确频率的微波场处呈现峰值。

这一峰值被用来对产生的晶体振荡器作微小的修正，并使得微波场正好处在正确的频率。这一锁定的频率为9,192,631,770除，得到常见的现实世界需要的每秒一个脉冲。

意义

对国家经济建设、基础科研，特别是国防安全都极为重要。

1967年国际计量大会将秒的定义从天文秒改为原子秒。上世纪末，美国研制成功了GPS全球卫星定位系统，在军事、科研、计量、航空、航天、通讯、气象、资源、环境、大地测量各领域中，发挥着巨大的作用。

铯原子喷泉钟是GPS的基础支撑技术。原子时，并溯源到美国标准技术院(NIST)的铯原子喷泉钟。由于时间频率基准关系到国家核心利益，而铯原子喷泉钟是一个国家独立时间频率体系的源头，因此发达国家纷纷加大投入研制改进一代又一代的铯原子喷泉钟。