**Revue française de métrologie


n° 23, Vol. 2010-3, 3-10, DOI : 10.1051/rfm/2010003

Exactitude et stabilité du Temps atomique français TA(F).

Accuracy and stability of the French atomic time scale TA(F).

 

David VALAT, Michel ABGRALL et Pierre UHRICH

LNE-SYRTE (LNE, CNRS, UPMC), Observatoire de Paris, 61 Avenue de l’Observatoire, 75014 Paris, France, David.Valat@obspm.fr

Résumé : Le Temps atomique français TA(F) est une échelle de temps calculée à partir de données d’étalons commerciaux à césium, entre vingt et trente horloges selon la période considérée, provenant de neuf institutions ou entreprises situées sur le territoire national. Le TA(F) est la référence nationale scientifique de temps avec des qualités d’exactitude et de stabilité de fréquence. Dans le double but de rapprocher l’intervalle unitaire de l’échelle TA(F) de la seconde du SI et d’améliorer sa stabilité de l’échelle, il a été décidé en 2002 de piloter cette échelle de temps, dont la marche était laissée libre jusque là, sur les étalons primaires de fréquence du LNE-SYRTE. La fréquence du TA(F) a dans un premier temps été corrigée mensuellement pour ramener lentement l’échelle de temps vers le Temps atomique international TAI. Cette correction a permis de compenser la dérive de l’échelle sans perturber sa stabilité à trente jours. Une fois suffisamment proche de la seconde du SI, la fréquence du TA(F) a été dans un deuxième temps pilotée mensuellement sur la fréquence moyenne des étalons primaires du laboratoire ; ce qui a permis l’amélioration de la stabilité à trente jours, avec un gain d’un facteur 2 par rapport à la situation précédente. L’article décrit le pilotage en fréquence du TA(F), c’est-à-dire comment les corrections ont été appliquées, et montre les résultats obtenus, en terme de stabilité relative par rapport au TAI, et en terme d’exactitude en comparant la fréquence du TA(F) à la seconde du SI sur le géoïde en rotation telle qu’elle est publiée dans la Circulaire T du Bureau international des poids et mesures (BIPM). Depuis juillet 2006, l’écart relatif de fréquence sur 30 d entre le TA(F) et la seconde du SI est pratiquement resté dans les limites de 1,8 × 10-15. Ce chiffre matérialise les limites de l’accord entre l’intervalle unitaire du TA(F) et la seconde du SI, un résultat majeur qui n’a été rendu possible que par la mise en oeuvre opérationnelle de quatre étalons primaires de fréquence au laboratoire.

Abstract: The French atomic time scale TA(F), which is computed with data from 20 to 30 industrial caesium standards, depending on the given period of time, located in nine institutions or companies located on French soil, is aiming at providing a common stable national frequency reference to the contributing institutions. To improve its stability, it was decided in 2002 to steer it to the LNE-SYRTE Primary Frequency Standards (PFS). The frequency of TA(F) was first slowly corrected monthly to compensate the drift without disturbing the 30 d relative frequency stability of the time scale. Once close enough to the SI second, the time scale was steered monthly to the frequency data issued from the LNESYRTE PFS, providing that way a more stable reference, improved by a factor 2 with respect to the former system. We describe the steering applied to TA(F) and show the results in terms of relative stability with respect to TAI, or by comparing TA(F) to the SI second on the geoid as published monthly by the BIPM in its Circular T. We apply this steering since July 2006. With this method, the departure over 30 d intervals of TA(F) from the SI second on the Geoid is globally maintained inside the limits 1.8 × 10-15. Within these limits, the TA(F) scale unit interval is in agreement with the SI second, a result which was made possible thanks to the four PFS currently in operation in the LNE-SYRTE.

Mots clés : échelles de temps, temps atomique français, seconde du si.

Key words: time scales, french atomic time scale, si second.


(373 Ko)