In questo laboratorio l’INRiM mantiene lo standard primario italiano di frequenza, basato su una fontana di cesio raffreddata ad azoto che opera a 89 K. Il funzionamento criogenico riduce effetti sistematici rilevanti e consente di raggiungere un’accuratezza dell’ordine di 2×10⁻¹⁶, collocando lo standard tra le migliori realizzazioni a microonde del secondo.
Le misure della fontana sono usate per supportare e calibrare la generazione della scala di tempo nazionale UTC(IT). Fornendo un riferimento primario, la fontana vincola derive e bias a lungo termine dell’insieme commerciale usato per l’operatività continua e assicura la tracciabilità di UTC(IT) al secondo SI.
L’INRiM trasmette periodicamente i dati di frequenza valutati al Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) per il calcolo del Tempo Atomico Internazionale (TAI) e della UTC di riferimento, contribuendo al processo internazionale di time-keeping. La fontana continuerà a sostenere l’accuratezza di UTC(IT) e il reporting di routine per TAI/UTC, in coordinamento con l’uso operativo crescente degli standard ottici.
Oltre al supporto alla scala di tempo, la fontana fornisce un riferimento per misure ad alta risoluzione in fisica atomica e molecolare e per la caratterizzazione di oscillatori avanzati. Lo standard è disseminato tramite collegamenti in fibra ottica verso laboratori esterni, consentendo misure di frequenza con tracciabilità e risoluzione difficili da ottenere con riferimenti locali.
Il laboratorio sviluppa e valida i sottosistemi che determinano le prestazioni dell’orologio, raffreddamento laser e preparazione di stato, catene di interrogazione e sintesi a microonde, controllo magnetico e termico, rivelazione e analisi dati. Gli shift sistematici sono valutati e documentati in modo continuo, così che il budget di incertezza resti trasparente e i miglioramenti possano essere implementati in modo metodico. Il laboratorio fornisce anche un ancoraggio metrologico per confronti con orologi ottici e per esperimenti di disseminazione su lunghe distanze, dove un riferimento primario a microonde è essenziale per validare l’intera catena di tracciabilità.