Atompulkstenis ir ļoti precīza laika uzskaites ierīce, kas balstās uz zināmo elementa frekvences standartu, lai atzīmētu laika ritējumu. Katrs elements izstaro impulsus zināmos intervālos dažādās frekvencēs, un šīs emisijas ir ļoti stabilas un ļoti regulāras. Ar šo impulsu palīdzību ir iespējams ļoti precīzi turēt laiku. Laiku var atzīmēt tik precīzi, ka starptautiskais sekundes definīcijas standarts ir balstīts uz cēziju 133, elementu, ko izmanto precīzākajos atompulksteņos pasaulē.
Atomu pulksteņi balstās uz oscilatora izmantošanu, kas ir noregulēts uz frekvenci, kurā notiek emisijas. Augsti kontrolētā vidē, kas paredzēta, lai novērstu pēc iespējas vairāk nenoteiktības, oscilators reaģē uz impulsiem, ko rada atomu pulkstenī izmantotais elements. Lai gan daudzi cilvēki “atomu” asociē ar kodolstarojumu, atompulkstenī faktiski netiek izmantoti elementi, kas rada bīstamu starojumu.
Pirmais atompulkstenis tika izstrādāts 1948. gadā. Tas nebija īpaši precīzs, bet pierādīja, ka agrākās desmitgadēs izstrādātās teorijas patiešām ir patiesas, un bija iespējams izveidot pulksteni, kas izmantoja elementa frekvences standartu kā laika mērīšanas līdzekli. . Pētnieki ātri izstrādāja precīzākus pulksteņus, un galu galā visā pasaulē tika izmantota virkne cēzija strūklaku pulksteņu, saglabājot universālo standarta laiku, kas tiek izmantots, lai noteiktu, cik pulkstenis ir. Šos pulksteņus izmanto valstu valdības un zinātniskās laboratorijas, lai nodrošinātu, ka to hronometrāža ir precīza un vienota.
Laboratorijas izmanto atompulksteņus, lai saglabātu ļoti precīzu laiku. Vairāki uzņēmumi patērētājiem pārdod arī pulksteņus, kas apzīmēti kā “atomiski”. Šie pulksteņi patiesībā ir radio pulksteņi; viņi sazinās ar citiem atompulksteņiem, lai saglabātu laiku, nevis paši būtu atompulksteņi. Lai gan šie pulksteņi var būt ļoti precīzi, pastāv kļūdu iespējamība, kas padara tos nepiemērotus zinātniskai lietošanai.
Amerikas Savienotajās Valstīs Nacionālais standartu un tehnoloģiju institūts (NIST) laboratorijā, kas atrodas Bolderā, Kolorādo, uztur cēzija strūklakas atompulksteni, kas tiek izmantots kā viens no daudzajiem pulksteņiem, kas veicina koordinētu laika uzskaiti, ko izmanto, lai sekotu līdzi starptautiskajiem. Atomu laiks. Citas iesaistītās laboratorijas var atrast daudzās citās vietās, piemēram, Lielbritānijā, Austrālijā, Ēģiptē, Indijā, Krievijā un Francijā. Šo pulksteņu precizitāte nepārtraukti uzlabojas; no 2009. gada šādiem pulksteņiem nevajadzētu iegūt vai zaudēt ne sekundi 60 miljonu gadu periodā.