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2025年“一赫兹挑战”:计时精度达到一贝克勒尔

Posted on 2025-08-19

贝克勒尔(Bq)是放射性活度的国际单位制单位:1贝克勒尔相当于每秒一次放射性衰变。这绝对不等于1赫兹——放射性衰变的随机性意味着你不可能每秒得到一次脉冲——但这确实让它变得有趣。[mihai.cuciuc] 在尝试制造一个以1贝克勒尔为单位的时钟时,肯定是这么想的。

最终成果是一款有趣的“维提纳利钟”(Vetinari Clock) ,它最初由特里·普拉切特(Terry Pratchett)在他的《碟形世界》系列丛书中构思。书中,维提纳利勋爵(Lord Vetinari)利用时钟不规则的滴答声进行心理折磨。不知何故,这种自我折磨在黑客群体中一直颇为流行。

如果没有不切实际的屏蔽量,任何1贝克勒尔源都会被背景辐射淹没,所以[mihai]不得不发挥创造力。幸运的是,他是柚子伽马射线分光镜的发明者,这让他能够进行鉴别。他使用的是镅-241源,但仅仅寻找特征性的59.5 KeV伽马射线,在如此低的计数率下是行不通的。于是,他使用了两个柚子固态闪烁体作为符合探测器,其中一个专门针对镅-241的α发射进行调谐。当两个探测器同时启动时,即计为一个事件,并触发时钟滴答作响。

他如何精确地获得1贝克勒尔的放射性活度,也算得上是巧妙的伎俩。他所用的Am-241源的放射性活度远高于每秒一次衰变,但通过改变与伽马探测器的距离,他能够利用平方反比定律和地球大气提供的屏蔽,将探测频率降低到每秒一次。结果是一个稳定的1赫兹时间信号……如果在足够长的时间内取平均值的话。至少目前是这样。随着Am-241衰变,其放射性活度会降低,[mihai]承认时钟每天会慢大约0.4秒。

虽然我们不会为这次比赛的准确性颁奖,但我们确信维提纳里勋爵会为此感到自豪。在下面嵌入的演示视频中,您可以听到盖革计数器的音效,效果非常棒。它绝对能增强这件诅咒之物造成的精神伤害。

2025 Hackaday 一赫兹挑战赛

原文: https://hackaday.com/2025/08/18/2025-one-hertz-challenge-timekeeping-at-one-becquerel/

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