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研究業務内容・標準時

日本標準時グループの業務紹介

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日本標準時をつくる

■原子時計

セシウム原子時計
(写真左)水素メーザ
(写真右)セシウム原子時計

 日本標準時は、前ページに示す国際的に定義された「秒の定義」にしたがって、長期間(5日以上)の周波数安定度に優れたセシウム原子時計18台と短期間(5日以内)の周波数安定度に優れた水素メーザ4台から作られています。
 しかし、1台1台の時計自体は、温度や地球磁場等の周辺環境で周波数(1秒間の振動数)が変化します。
 この周波数の変化の影響を避けるため、当グループの原子時計は温湿度管理、電磁界シールドを施した原器室と呼ばれる特別な部屋に設置されています。さらに、個々の原子時計には無停電電源装置が接続され、停電時には発電機で電力を供給する体制が整っています。

■日本標準時の生成
 4つの原器室内に設置してあるセシウム原子時計と水素メーザは、計測システムによって相互の時刻差が毎秒計測されています。この時刻差データをもとに、原子時計の時刻を1時間に1回、平均・合成(周波数制御)することによって、協定世界時UTC(NICT)が生成されています。
 日本標準時は、当グループが生成する協定世界時UTC(NICT)を9時間(東経135度分の時差)進めた時刻です。
 この一連の日本標準時生成過程は、コンピュータによる制御によって、すべて自動的に行われます。また、現用・予備用の複数系統で時刻の生成を行っており、機器の故障などで日本標準時が途切れることはありません。
時刻発生までの流れ

■用語説明
TAI (International Atomic Time)
  国際原子時
  国際度量衡局(BIPM)が決定します
UTC (Coordinated Universal Time)
  協定世界時
  国際度量衡局が決定します
UTC(NICT)
  情報通信研究機構(NICT)が決定する協定世界時です
JST(Japan Standard Time)
  日本標準時
  上記UTC(NICT)を9時間進めた時刻です

■分散化
 現在、日本標準時はNICTの小金井にある本部だけで生成されています。もし、自然災害等により本部での運用に問題が発生した場合、日本標準時が停止する可能性があります。
 そこで、信頼性の向上を目的に、日本標準時の分散化についての研究・開発を進めています。
 これまでに神戸にある未来ICT研究所に日本標準時副局を整備、原子時計及び計測システムを設置、本部と副局とを衛星により常に時刻比較を行い、副局からも日本標準時を発生できるよう準備を進めています。
 分散化では、日本標準時の信頼性が向上するだけではなく、使用できる原子時計の台数が増えることから、日本標準時の精度向上も期待できます。また、副局から日本標準時の供給も可能になります。

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