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Neuevaluation der primären Fontänenuhren

24.10.2018

Basierend auf neuesten Erkenntnissen wurden die primären Caesium-Fontänenuhren der PTB, CSF1 und CSF2, erneuten umfangreichen Untersuchungen ihrer frequenzverschiebenden Effekte unterzogen [1]. Dazu wurden neue Techniken sowohl zur empfindlichen Detektion als auch zur Unterdrückung von Frequenzverschiebungen entwickelt und eingesetzt. Das Ergebnis sind reduzierte relative Frequenzunsicherheiten von 2.7×10-16 für CSF1 und 1.7×10-16 für CSF2, womit beide Uhren neben wenigen anderen Fontänenuhren zur internationalen Spitze gehören.

CSF1 und CSF2 dienen zur Steuerung der internationalen Atomzeitskala TAI und der nationalen Atomzeitskala UTC(PTB), die die Grundlage für die gesetzliche Zeit in Deutschland bildet. Weitere wichtige Anwendungen sind Absolutfrequenzmessungen optischer Uhren für die Vorbereitung einer Neudefinition der Sekunde und die Untersuchung fundamentaler physikalischer Fragestellungen, wie der nach zeitlichen Variationen von Fundamentalkonstanten.

[1] S. Weyers, V. Gerginov, M. Kazda, J. Rahm, B. Lipphardt, G. Dobrev and K. Gibble, Advances in the accuracy, stability, and reliability of the PTB primary fountain clocks, Metrologia 55(6), 789–805 (2018)