時刻・周波数標準 Home Up Back Next  2016.11.28
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    技術情報メモ(備忘録)  
  
   時刻・周波数標準機器           BVA Quartz oscillator        
   各種周波数標準装置の安定度比較            Allan Deviation   
   HP(Agilent)社の周波数標準器    Phase Noise
   水素メーザ、セシウム、ルビジウム原子時計・周波数標準    Frequency counter
Cesium Beam
  Frequency Standard  
Mfr.
Date
Output
 Frequency 
(Hz)
Short-term stability  long-term stability   Phase Noise (dBc/Hz) 
1s 10s 100s 1日 1年 1Hz 10Hz 100Hz 1kHz
  HP   5071A 1995 10 MHz  5.6×10-11   2.3×10-11   5.6×10-12  2×10-13                  -125 -135      
HP  5061B  No.1 ,No.2  1986, 1988  10 MHz 5.6×10-11 2.3×10-11 8.0×10-12 -120 -125
HP/Agilent 社製 セシウム周波数標準の販売時期と価格
HP/Agilent 社製 セシウム周波数標準の仕様比較
CBT(セシウムビーム管)の設計寿命とその予測

HP 5071A セシウム周波数標準      シリアル番号:3249A00503   1995年 製造品             2013.7.31 動作良好
1995年頃の製造品。
内部に残っていた動作履歴から稼働時間は2,632日(7年)以上
いつセシウム切れになってもおかしくないが、正常動作中
   
背面のバッテリ−取り出しパネル
シ−ルド鉛蓄電池 12V、2.5Ah 2本  1995年製造品  (寿命切れ)
    2013.8.13 バッテリー交換 
           (秋月電子通商にて購入 2013年1月製造品 2,800円x2個)
 HP 5071AHP 55300A GPS周波数標準との比較 2014.12
  仕様
−資料−
   < カタログ、データシート >
HP 1993年販売開始($54,000)  ・ HP 1999年
Agilent 2001年   ・ Agilent 2003−4年
Symmetricom 2008年 ・ Symmetricom 2009年(丸文、和文)
< OPマニュアル、SVマニュアル >
Agilent 5071A Product Overview 2000 5968-1862E
Agilent 5071A Product Overview 2004 5968-1862E
Agilent 5071A Operating and Programming Manual 2000 05071-90041
Maintenance of HP 5071A at USNO 1997 STANDARDS AT USNO - PTTI
Symmetricom 5071A Operating and Programming Manual 2005 05071-90041
Symmetricom 5071A Operating and Programming Manual 2009 05071-90041-1
Symmetricom 5071A Assembly Level Service Manual 2007 05071-90040
Symmetricom Direct Replacement Cesium Beam Tubes 2008
ステータス (内部動作パラメータ)       2013.8.1
パラメータ Discription Typical
Range
確認値
 Ion Pump  Ion pump current 0 to 40 μA 0.0 μA
 Cs Oven  Oven monitor 0 to 10 V 5.3 V
 OSC Oven -5 to -10 V -9.1 V
 OSC Freq. Control   VCXO control voltage -95 to +95 % -12.83 %
 C-field Current  C-fieldcontrol current 10.0 to 14.05
mA
12.156 mA
 RF Amplitudes  Microwave signal
  strength for CBT
  (% of maximum)
0 to 100 % 22.8 %
0 to 100 % 23.1 %
 Electron Multiplier  CBT electron
 multiplier voltage
1000 to 2553
V
1382 V
 Signal Gain  Frequency control
  loop gain
  (% of maximum)
14.4 to 58 % 14.4 %
 Source  Voltage source AC, DC
or Batery
AC
 Firmware Revision     X.3249
 CBT     3124A00254(S)
イベントログ (動作履歴、最大192件)                   
         ・・・・    入手時までのログは150件記録が残っていた
HP 5071A Overall Block Diagram
HP 10890A Cesim beam Tube   Serial No. : 3124A00254
05071-60219 OCXO
HP 10811シリーズ高安定オーブン式水晶発振器の仕様比較
Serial No. : 3249A00503 

HP 5061B セシウム周波数標準 No.2    シリアル番号:2612A00128 本体:1986年、CBT:1995年 製造品     2009.11.9 動作良好
正常動作中
オプション:003 (時刻表示+電源バックアップバッテリー内蔵)
5061Bの起動手順(基本操作手順)
仕様
< カタログ >
 ・1987年販売開始($32,200.00)1992年まで販売($46,600.00)
< マニュアル、SVマニュアル >
 ・ 5061B Op Sv manual  05061-90782 (紙マニュアルあり)
 ・5061B Operating Information 1986  05061-9074.pdf
 ・5061A Operating Manual 1986  05061-99001.pdf 
Cesium Beam Tube は DATUM(FTS)社製 FTS-7105A に交換されています
これは1995年製と思われる

Datum DIRECT REPLACEMENT CESIUM BEAM TUBES datasheet 1999
10811-60109  OCXO
HP 10811シリーズ
高安定オーブン式水晶発振器の仕様比較
本体は1986年製造品
電源コネクタ変更、バッテリー切り離しスイッチ追加
<改造前>                <現状:改造後>
HP 5061B  Overall Block Diagram
CBT(セシウム・ビーム・チューブ)の構造
バッテリー切り離しスイッチ追加改造箇所
内蔵ニッカド電池 24V (1.2V20セル直列)
2003.8.8 に交換されたものですがすでに寿命切れ
  プラハ国立技術博物館Narodni technicke muzeum
で見つけたFTS社製CBT 
           2012.7.11

HP 5061B セシウム周波数標準 No.1   シリアル番号:なし    1988年 製造品       2006.6 セシウム切れ不動品購入
セシウム切れ不動品
オプション:004 (High Performance Tube) 内蔵            
仕様

 

      − HP/Agilent 社製 セシウム周波数標準の販売時期と価格 −
        
 5060A   1964年販売開始   $15,500(世界初の商品化されたセシウム周波数標準)
  1967年販売終了   $15,500
 5061A   1968年販売開始   $14,800 5082A  CBT    ・・ $ 5,500
  1986年販売終了   $32,200  opt.004 HPCBT ・・ +$ 5,200
 5061B   1987年販売開始   $32,200 opt.004 HPCBT ・・ +$ 5,200  opt.003 Clock and Standby PS ・・ +$4,400
1991年 7,192,000円 opt.004 HPCBT ・・ 1,313,000円  opt.003 Clock and Standby PS ・・ 771,000円
  1992年販売終了   $46,600 opt.004 HPCBT ・・ +$ 8,500  opt.003 Clock and Standby PS ・・ +$5,000
 5071A   1993年販売開始   $54,000 opt.001 HPCBT ・・ +$12,000              
2000年販売開始   $56,200 opt.001 HPCBT ・・ +$12,495
2005年 Agilent社の周波数・時刻標準部門が約8百万ドルで Symmetricom 社に買収される
2013年現在Symmetricom社より販売継続中  ・・・・  日本国内向け販売代理店「丸文
   ・5071A_datasheet.pdf                  NICT入札の契約金額(2013年):9,411,150 円
   ・5071A_FAQs_Symm_Web.pdf                CBT交換の随意契約価格(JAXA 2010年):693万円      
HP/Agilent社製  
セシウム周波数標準  
の価格の推移  
      − HP/Agilent 社製 セシウム周波数標準の仕様比較 −
仕様 5071A 5061B 5061A 5060A
ハイパフォーマンス 標準パフォーマンス ハイ
パフォーマンス
標準
パフォーマンス
ハイ
パフォーマンス
標準
パフォーマンス
2009 年 1993 年 2009 年 1993 年
 販売時期  1993 年 − 販売中(2013年現在)  1987 −  1992 年  1968 − 1986 年  1964 - 1967 年
 周波数出力  10 MHz または 5MHz ・・・ 2ポート
 1MHz, 100kHz ・・・ 各1ポート
 10 MHz, 5MHz, 1MHz, 100kHz  5MHz, 1MHz, 100kHz ・・・
               前面、背面パネル各1ポート
   形式、出力レベル  正弦波、≧1 Vrms(into 50 Ω)  正弦波、≧1 Vrms(into 50 Ω)  正弦波、1 Vrms(into 50 Ω)
   ハーモニクス  ≦-40dBc  ≦-40dBc  ≦-40dBc
   コネクタ  10 MHz または 5MHz ・・・ N
 1MHz, 100kHz ・・・ BNC
 10 MHz または 5MHz ・・・ N
 1MHz, 100kHz ・・・ BNC
 BNC
   コネクタ位置  背面パネル  背面パネル  前面、背面パネル
 精度  ±5.0×10-13  ±1.5×10-12  ±1.0×10-12  ± 3 ×10-12  ±7.0×10-12  ±1.0×10-11  ±7×10-12  ±1×10-11  ±2×10-11
 起動時間  30分  30分  45分  30分  3/4時間  4時間(コールドスタート時
 再現性  ±1.0×10-13  ± 5 ×10-13  ±1.0×10-13  ± 5 ×10-13  ±3.0×10-12  ±5.0×10-12  ±3×10-12  ±5×10-12   ???
 安定度
 
(アラン分散)
 10-3 秒
 10-2 秒
 10-1 秒
 
10-0 秒
 101 秒
 102 秒
 103 秒
 10
 1  日
 5  日
 30 日
  ---
 7.5×10-11
 1.2×10-11
 
5.0×10-12
 3.5×10-12
 8.5×10-13
 2.7×10-13
 8.5×10-14
 
2.7×10-14
 1.0×10-14
 1.0×10-14
  ---
 1.5×10-10
 1.5×10-11
 5.0×10-12
 3.5×10-12
 8.5×10-13
 2.7×10-13
 5.5×10-14
 3.0×10-14
 2.0×10-14
  ---
 
  ---
 7.5×10-11
 1.2×10-11
 
1.2×10-11
 8.5×10-12
 2.7×10-12
 8.5×10-13
 2.7×10-13
 
8.5×10-14
 5.0×10-14
 5.0×10-14
  ---
 1.5×10-10
 5.6×10-11
 5.6×10-11
 2.3×10-11
 5.6×10-12
 1.8×10-12
 5.6×10-13
 2.0×10-13
 1.0×10-13
  ---
 
 8.2×10-10
 1.5×10-10
 1.5×10-11
 5.0×10-12
 2.7×10-12
 8.5×10-13
 2.7×10-13
 8.5×10-14
  ---
  ---
  ---
 
 <===
 <===
 5.6×10-11
 5.6×10-11

 2.5×10-11
 8.0×10-12
 2.5×10-12
 8.0×10-13
  ---
  ---
  ---
  ---
 1.5×10-10
  ---
  5 ×10-11

 2.7×10-12
 8.5×10-13
  ---
 1.5×10-10
  ---
 5.6×10-11

 2.5×10-11
  8 ×10-12
  8 ×10-10
 1.5×10-10
 1.5×10-11
 1.5×10-11

 1.5×10-11
 SSB位相雑音
   (@5MHz出力)
      (dBc/Hz)
 10 Hz
 100 Hz
 -136
 -151
 -130
 -135
 -130
 -145
 -125
 -135
 -120
 -125
 -120
 -125
  ???
 CBTの寿命、動作保証期間  5年  3年  10年  5年  1年−>3年  3年−>5年    10,000
時間以上
 
 OCXO    (仕様比較表)  05071-60219     4.5-12/10-1s  11811-60109    5.0-12/10-1s  00105-6013  
           1-11/10-1s
 00105-6034
   ???
 電 源 AC
DC
 100/120、220/240 V 50W (opt.001 56W)
 22-42V 45W (opt.001 50W)
 115/230V 44W
 22-30V 30W
 115/230V 50W
 22-30V 30W
 115/230V 50W
 22-30V 50W
 バッテリーバックアップ時間  45分  45分  opt.002: 最小30分、
           標準1時間
 なし
(HP 5085A使用: 48時間)
 寸 法 mm  133.4(H)×425.5(w)×523.9(D) mm   221(H)×425(W)×416(D) mm   221(H)×425(W)×416(D)  222(H)×425(W)×416(D) 
 重 量  30 kg  30.5 kg
 
(opt.003 +2.7kg)
 33.3 kg
 
(opt.002 +2.27kg)
 28.6 kg
 主なオプション  opt.001 高安定CBT  opt.003 時計+パッテリー
 opt.004 高安定CBT
 opt.001 時計
 opt.002 パッテリー
 opt.003 
      時計+パッテリー
 opt.004 高安定CBT
 なし
      − CBT(セシウムビーム管)の設計寿命とその予測 −
  5071A 5061A/B
ハイパフォーマンス 標準パフォーマンス  ハイパフォーマンス  標準パフォーマンス
 HPパーツNo.

10891A

10890A

05061-6101

05061-6077

 シリアルNo.

 US4240以降 

    以前    

 US4239以降 

    以前       
 動作保証時間 5年 3年 10年 5年 3年 5年
   2002年12月以降、セシウムが増量されCBTの寿命が延びた   
実際の寿命はこの2倍程度の時間となるよう設計されている
CBTの寿命は事前に予測が困難で、セシウムの枯渇する数日前にならいとステータスに変化が現れない

「Maintenance of HP 5071A Primary Frequency Standard at USNO」 (1997) より
  
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