[發明專利]氣室單元以及原子振蕩器

在審

• 申請號: 201210260499.0
• 申請日: 2012-07-25
• 公開（公告）號: CN102904570A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 珎道幸治
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: H03L7/26
• 分類號: H03L7/26
• 代理公司: 北京金信立方知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;蘇萌萌

技術領域

本發明涉及一種氣室單元以及原子振蕩器。

背景技術

根據銣、銫等的堿金屬的原子的能量躍遷而進行振蕩的原子振蕩器，在一般情況下，被大致劃分為利用了通過光以及微波而產生的雙共振現象的原子振蕩器（例如，參照專利文獻1）、和利用了通過波長不同的兩種光而產生的量子干涉效應（CPT：Coherent?Population?Trapping）的原子振蕩器（例如，參照專利文獻2）。

在任意一種原子振蕩器中，在一般情況下，將堿金屬與緩沖氣體一起封入在氣室內，而為了并將該堿金屬保持為氣體狀，需要將氣室加熱至預定溫度。

例如，在專利文獻3所記載的原子振蕩器中，在封入有氣體狀的金屬原子的氣室的外表面上，設置有由ITO（Indium?Tin?Oxides：氧化銦錫）構成的膜狀的發熱體，并通過通電而使該發熱體發熱。由此，對氣室進行加熱，從而能夠將氣室內的金屬原子保持為氣體狀。

在這種原子振蕩器中，在通常情況下，調節向發熱體被供給的電流，以使氣室內的溫度成為固定。因此，隨著例如外部空氣溫度的變化，流通于發熱體中的電流將發生變化。

當如前文所述這樣，流通于發熱體的電流發生變化時，由發熱體產生的磁場也將發生變化。

當由發熱體產生的磁場發生變化時，相當于氣室中的金屬原子的基態能級間的能量差的頻率將發生變動。因此，在現有的原子振蕩器中，存在輸出頻率發生偏差的問題。

專利文獻1：日本特開平10-284772號公報

專利文獻2：美國專利第6806784號說明書

專利文獻3：美國專利申請公開第2006/0022761號說明書

發明內容

本發明的目的在于，提供一種能夠提高頻率精度的氣室單元以及原子振蕩器。

本發明是為了解決上述課題中的至少一部分而被完成的發明，并能夠作為以下的方式或應用例而實現。

應用例1

本發明的氣室單元的特征在于，具備：氣室，其封入有氣體狀的堿金屬原子；第一發熱電阻器，其通過通電而發熱，并對所述氣室進行加熱；第二發熱電阻器，其通過通電而發熱，并對所述氣室進行加熱，所述第一發熱電阻器和所述第二發熱電阻器隔著所述氣室而對置，流通于所述第一發熱電阻器中的電流和流通于所述第二發熱電阻器中的電流包括相互向同一方向流通的電流成分，從而使隨著向所述第一發熱電阻器的通電而在所述氣室內產生的磁場、和隨著向所述第二發熱電阻器的通電而在所述氣室內產生的磁場，在所述氣室內相互削弱磁場的強度。

根據這種結構的氣室單元，即使向第一發熱電阻器以及第二發熱電阻器的通電量發生變化，也能夠抑制或防止氣室內的磁場的變動。因此，能夠抑制氣室內的磁場的變動，且將氣室內的溫度維持為所需的溫度。其結果為，本發明的氣室單元能夠使頻率精度得到提高。

應用例2

在本發明的氣室單元中，優選為，在俯視觀察時，所述第一發熱電阻器以及所述第二發熱電阻器分別延伸至所述氣室中封入有所述堿金屬原子的區域的外側。

由此，能夠抑制氣室的封入有堿金屬原子的區域內的整個區域的磁場的變動。其結果為，能夠簡單且可靠地提高頻率精度。

應用例3

在本發明的氣室單元中，優選為，在俯視觀察時，所述第一發熱電阻器以及所述第二發熱電阻器分別呈矩形，且在與短邊平行的方向上流通有電流。

由此，能夠更加可靠地抑制氣室的封入有堿金屬原子的區域內的整個區域的磁場的變動。

應用例4

在本發明的氣室單元中，優選為，在所述第一發熱電阻器以及所述第二發熱電阻器上，分別沿著一對長邊而設置有一對電極。

由此，能夠使電流在與第一發熱電阻器以及第二發熱電阻器的短邊平行的方向上均勻地流通。因此，能夠實現第一發熱電阻器以及第二發熱電阻器的發熱分布以及磁場分布的均勻化，進而實現氣室內的溫度以及磁場的均勻化。其結果為，能夠使氣室單元的頻率精度變得優異。

應用例5

在本發明的氣室單元中，優選為，在所述第一發熱電阻器以及所述第二發熱電阻器上，分別沿著一對短邊而設置有一對磁屏蔽用的導體。

由此，能夠更加可靠地抑制氣室的封入有堿金屬原子的區域內的整個區域的磁場的變動。

應用例6

在本發明的氣室單元中，優選為，其特征在于，具備：第一加熱器，其具有所述第一發熱電阻器、和在一個面上設置有所述第一發熱電阻器的第一基板；第二加熱器，其具有所述第二發熱電阻器、和在一個面上設置有所述第二發熱電阻器的第二基板。