1999是NIST F-l年。它的精確度是其前任NIST-7的三倍，後者是由NIST大學的研究人員史蒂夫·傑弗斯和道恩·米克霍夫開發的。NIST F-l被稱為“噴泉鐘”，因為銫原子被舉得很高，就像壹股垂直噴射的水。這種移動可以使頻率的計算更加精確。這壹切都是從壹種由銫原子組成的氣體開始的，銫被引入了鐘的真空室。六束紅外激光束對準這種氣體，使氣體呈球形。在這個過程中，由於激光減緩了原子的運動速度，氣體的溫度降低，接近絕對零度(-273.15c)。
激光束垂直向上，推動“氣球”向上。在上升過程中，氣體穿過壹個充滿微波的空腔:穿過這個裝置後，原子充滿了能量。在重力的影響下，氣球開始下落，並再次穿過微波腔。壹旦原子再次與微波相互作用，有些原子會發現充入其中的能量被掏空了。空腔裏的微波像海綿壹樣“擠出”了被能量浸透的原子團。事實上，在微波的刺激下，銫原子開始振動，從而釋放出電磁波，這些電磁波的能量相當於微波第壹次通過微波腔時吸收的能量。鑒於原子釋放的能量越多，頻率計算就越精確(因此秒的定義也就越精確)。所以制作的器件要滿足從微波腔出來時釋放的數量最大的要求。為了實現這壹點，需要有壹個適當頻率的微波，使銫原子吸收能量，這個頻率相當於銫的所謂“自然”頻率。這個過程重復多次。每次銫原子被向上“噴射”時，微波頻率都會被略微調整，直到這些微波變成壹個頻率合適的“能量池”。
當銫原子氣體再次從微波腔中出來時，會受到另壹束激光的撞擊:激光從銫原子中“擠壓”出光能，當微波腔中的微波達到銫原子的固有頻率時，這種能量被釋放到最大，也就是電磁輻射最強。
基於銫133的自然頻率，總部位於巴黎的國際標準局保留了壹份正式定義秒的官方文件:秒是銫133基態兩個超細能級之間躍遷所對應的9192631770個輻射周期的持續時間。