Magnus Danielson i Stockholm har en lite ovanlig hobby som rör tid och frekvens: Han reparerar atomklockor.
– Det är inte världens vanligaste hobby. Hur kommer man in på det?
– Jag har alltid haft ett intresse av mätteknik och när man håller på med analogsyntar vill man kunna trimma till dem, och sedan gav det ena det tredje.
Atomklockor är vanligare än man tror i dagens Internet- och gps-beroende samhälle. Rubidiumuret är den vanligaste, kompaktaste och billigaste typen av atomklocka. Det är många tillfällen då vi har behov av en exakt tid- och frekvensreferens.
Så här ser rubidiumlampan ut i mörker. Dess lila sken är förhäxande. Betänk att det är detta svaga ljus som håller ordning på hela Internet åt oss och bland annat ser till att flygplan kan navigera säkert i dimma.
Internet: Tiden på internet, UTC (Universal Coordinated Time) och gps- och Gallileo-satelliterna är bara två av väldigt många tillämpningar där en atomklocka kan vara nyttig.
Finansinstituten måste veta exakt när en transaktion genomfördes, så de kan sorteras i tiden, och det vill till att både säljaren och köparen är överens om klockslagen.
Forskning: När man vill veta om neutrinon faktiskt går fortare än ljuset måste både avsändaren och mottagaren vara överens om vad klockan är, på pikosekunden när (och det var de inte, allra som senast i Gran Sasso. Neutrinerna gick tyvärr bara med ljushastigheten).
Tv-stationer behöver noggranna frekvensreferenser så att hela Tv-huset ligger i fas, så att inte en videoström från en studio kommer ur synk med videon från en annan studio.
Radioamatörer är folk med extremt frekvensintresse, som försöker överglänsa varandra med antalet värdesiffror i bärvågens frekvens. De använder sig gärna av rubidiumkontrollerade frekvenssyntetisatorer.
Radioastronomer som ägnar sig åt långbasinterferometri (VLBI) för att göra skarpa bilder av rymden i radioområdet, spelar in rymdens brus och tidsmärker vartenda sample på nanosekunden när, så att flera observatorier kan samarbeta om en skarpare bild.
Svensk normaltid: En annan stor atomklockeägare är Sveriges Tekniska Forskningsinstitut (tidigare SP Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut och Statens Provningsanstalt) i Borås, som sköter svensk normaltid, men i stort sett sitter det atomklockor hos alla de större nätoperatörerna.
Mobilnätet: Den vanligaste tillämpningen håller dock på att bli mobilbasstationerna, där rubidiumur i stil med de som beskrivs i denna artikel, används för att hålla sändningsfrekvenserna och all tidgivning inuti basstationen exakt och stabil. Stabilitet är en dygd.
Övrigt: I övrigt hittar man atomklockor vid mastringen av dvd-skivor och det finns till och med bisarr-fi-entusiaster som inte kan tänka sig att lyssna på cd-skivor utan att synka sin cd-spelare mot ett atomur.
Lite grunder
Magnus Danielson förevisar sina klenoder för undertecknad. Bara atomer alltihop. Ja, jag vet faktiskt ingen klocka som inte består av atomer. Bild: Audrone Städje.
Atomklockan eller atomuret, är inte en klocka. Det är bättre att säga rubidiumoscillator, eftersom enheten egentligen är en mycket exakt oscillator som lämnar ifrån sig exempelvis 10 MHz kantvåg med en frekvensnoggrannhet på omkring +/-1E-11 eller ännu bättre under längre integrationstider. Det är alltså 10.000.000,0000 Hertz.
Om man absolut vill ha en tidvisande klocka får man skicka in utfrekvensen i en digital delare som delar ned den tio miljoner gånger, så det kommer ut en puls i sekunden. Denna kan man mata in i en helt vanlig väggklocka eller digitalklocka som först delar frekvensen med 60 för att få minuter, sedan med 60 igen för att få timmar och till sist med 24 för att få dygnets timmar. Alternativt kan man låta en mikroprocessor sköta delandet och ta ut den färdiga tiden på en dataström som ett datapaket varje sekund och skicka ut det på Internet. Det är ungefär så man gör när man levererar internettid över ntp-protokollet.
