專利名稱:氣室單元以及原子振蕩器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種氣室單元以及原子振蕩器。
背景技術(shù):
根據(jù)銣、銫等的堿金屬的原子的能量躍遷而進(jìn)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(chǎn)生的雙共振現(xiàn)象的原子振蕩器(例如,參照專利文獻(xiàn)I)、和利用了通過波長不同的兩種光而產(chǎn)生的量子干涉效應(yīng)(CPT =CoherentPopulation Trapping)的原子振蕩器(例如,參照專利文獻(xiàn)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(nèi),而為了并將該堿金屬保持為氣體狀,需要將氣室加熱至預(yù)定溫度。 例如,在專利文獻(xiàn)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(shè)置有由ITO (Indium Tin Oxides :氧化銦錫)構(gòu)成的膜狀的發(fā)熱體,并通過通電而使該發(fā)熱體發(fā)熱。由此,對氣室進(jìn)行加熱,從而能夠?qū)馐覂?nèi)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(diào)節(jié)向發(fā)熱體被供給的電流,以使氣室內(nèi)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(fā)熱體中的電流將發(fā)生變化。當(dāng)如前文所述這樣,流通于發(fā)熱體的電流發(fā)生變化時,由發(fā)熱體產(chǎn)生的磁場也將發(fā)生變化。當(dāng)由發(fā)熱體產(chǎn)生的磁場發(fā)生變化時,相當(dāng)于氣室中的金屬原子的基態(tài)能級間的能量差的頻率將發(fā)生變動。因此,在現(xiàn)有的原子振蕩器中,存在輸出頻率發(fā)生偏差的問題。專利文獻(xiàn)I :日本特開平10-284772號公報專利文獻(xiàn)2 :美國專利第6806784號說明書專利文獻(xiàn)3 :美國專利申請公開第2006/0022761號說明書
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)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(fā)明是為了解決上述課題中的至少一部分而被完成的發(fā)明,并能夠作為以下的方式或應(yīng)用例而實現(xiàn)。應(yīng)用例I本發(fā)明的氣室單兀的特征在于,具備氣室,其封入有氣體狀的堿金屬原子;第一發(fā)熱電阻器,其通過通電而發(fā)熱,并對所述氣室進(jìn)行加熱;第二發(fā)熱電阻器,其通過通電而發(fā)熱,并對所述氣室進(jìn)行加熱,所述第一發(fā)熱電阻器和所述第二發(fā)熱電阻器隔著所述氣室而對置,流通于所述第一發(fā)熱電阻器中的電流和流通于所述第二發(fā)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(fā)熱電阻器的通電而在所述氣室內(nèi)產(chǎn)生的磁場、和隨著向所述第二發(fā)熱電阻器的通電而在所述氣室內(nèi)產(chǎn)生的磁場,在所述氣室內(nèi)相互削弱磁場的強度。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)的氣室單元,即使向第一發(fā)熱電阻器以及第二發(fā)熱電阻器的通電量發(fā)生變化,也能夠抑制或防止氣室內(nèi)的磁場的變動。因此,能夠抑制氣室內(nèi)的磁場的變動,且將氣室內(nèi)的溫度維持為所需的溫度。其結(jié)果為,本發(fā)明的氣室單元能夠使頻率精度得到提聞。應(yīng)用例2在本發(fā)明的氣室單元中,優(yōu)選為,在俯視觀察時,所述第一發(fā)熱電阻器以及所述第二發(fā)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(qū)域的外側(cè)。由此,能夠抑制氣室的封入有堿金屬原子的區(qū)域內(nèi)的整個區(qū)域的磁場的變動。其結(jié)果為,能夠簡單且可靠地提高頻率精度。應(yīng)用例3在本發(fā)明的氣室單元中,優(yōu)選為,在俯視觀察時,所述第一發(fā)熱電阻器以及所述第二發(fā)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(qū)域內(nèi)的整個區(qū)域的磁場的變動。應(yīng)用例4在本發(fā)明的氣室單元中,優(yōu)選為,在所述第一發(fā)熱電阻器以及所述第二發(fā)熱電阻器上,分別沿著一對長邊而設(shè)置有一對電極。由此,能夠使電流在與第一發(fā)熱電阻器以及第二發(fā)熱電阻器的短邊平行的方向上均勻地流通。因此,能夠?qū)崿F(xiàn)第一發(fā)熱電阻器以及第二發(fā)熱電阻器的發(fā)熱分布以及磁場分布的均勻化,進(jìn)而實現(xiàn)氣室內(nèi)的溫度以及磁場的均勻化。其結(jié)果為,能夠使氣室單元的頻率精度變得優(yōu)異。應(yīng)用例5在本發(fā)明的氣室單元中,優(yōu)選為,在所述第一發(fā)熱電阻器以及所述第二發(fā)熱電阻器上,分別沿著一對短邊而設(shè)置有一對磁屏蔽用的導(dǎo)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(qū)域內(nèi)的整個區(qū)域的磁場的變動。應(yīng)用例6在本發(fā)明的氣室單元中,優(yōu)選為,其特征在于,具備第一加熱器,其具有所述第一發(fā)熱電阻器、和在一個面上設(shè)置有所述第一發(fā)熱電阻器的第一基板;第二加熱器,其具有所述第二發(fā)熱電阻器、和在一個面上設(shè)置有所述第二發(fā)熱電阻器的第二基板。由此,能夠使第一發(fā)熱電阻器以及第二發(fā)熱電阻器的設(shè)置變得容易。應(yīng)用例7本發(fā)明的原子振蕩器的特征在于,具備本發(fā)明的氣室單元;光出射部,其出射對應(yīng)用例I所述的所述堿金屬原子進(jìn)行激發(fā)的激發(fā)光;光檢測部,其對透過了應(yīng)用例I所述的所述氣室的所述激發(fā)光的強度進(jìn)行檢測。由此,能夠提供具有優(yōu)異的頻率精度的原子振蕩器。
圖I為表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的原子振蕩器的概要結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2為用于對圖I所示的原子振蕩器所具備的氣室內(nèi)的堿金屬的能量狀態(tài)進(jìn)行說明的圖。圖3為對于圖I所示的原子振蕩器所具備的光出射部以及光檢測部,而表示來自光出射部的兩種光的頻率差與光檢測部的檢測強度之間的關(guān)系的曲線圖。圖4為表示圖I所示的原子振蕩器所具備的氣室單元的概要結(jié)構(gòu)的立體圖。圖5為表示圖4所示的氣室單元的剖視圖。圖6為表示圖4所示的氣室單元的俯視圖。圖7為對圖4所示的氣室單元的作用進(jìn)行說明的圖(剖視圖)。圖8 (a)為對在兩個加熱器中流通有相互同向的電流時的、兩個加熱器之間的磁通密度進(jìn)行說明的曲線圖,圖8 (b)為對在兩個加熱器中流通有相互反向的電流時的、兩個·加熱器之間的磁通密度進(jìn)行說明的曲線圖。圖9為表示加熱器的長邊和短邊之比、與兩個加熱器之間的磁通密度之間的關(guān)系的曲線圖。圖10為表示本發(fā)明的第二實施方式所涉及的氣室單元的概要結(jié)構(gòu)的立體圖。圖11為表示圖10所示的氣室單元的俯視圖。圖12為對圖10所示的氣室單元的作用進(jìn)行說明的圖(剖視圖)。圖13為表示本發(fā)明的第三實施方式所涉及的氣室單元的概要結(jié)構(gòu)的立體圖。圖14為表示本發(fā)明的第四實施方式所涉及的氣室單元的概要結(jié)構(gòu)的立體圖。圖15為表示本發(fā)明的第五實施方式所涉及的氣室單元的俯視圖。圖16為表示本發(fā)明的第六實施方式所涉及的氣室單元的俯視圖。
具體實施例方式以下,根據(jù)附圖所示的實施方式對本發(fā)明的氣室單元以及原子振蕩器進(jìn)行詳細(xì)說明。第一實施方式圖I為表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的原子振蕩器的概要結(jié)構(gòu)的框圖,圖2為用于對圖I所示的原子振蕩器所具備的氣室內(nèi)的堿金屬的能量狀態(tài)進(jìn)行說明的圖,圖3為對于圖I所示的原子振蕩器所具備的光出射部以及光檢測部,而表示來自光出射部的兩種光的頻率差與光檢測部的檢測強度之間的關(guān)系的曲線圖,圖4為表示圖I所示的原子振蕩器所具備的氣室單元的概要結(jié)構(gòu)的立體圖,圖5為表示圖4所示的氣室單元的剖視圖,圖6為表示圖4所示的氣室單元的俯視圖,圖7為對圖4所示的氣室單元的作用進(jìn)行說明的圖(剖視圖),圖8 (a)為對在兩個加熱器中流通有相互同向的電流時的、兩個加熱器之間的磁通密度進(jìn)行說明的曲線圖,圖8 (b)為對在兩個加熱器中流通有相互反向的電流時的、兩個加熱器之間的磁通密度進(jìn)行說明的曲線圖,圖9為表示加熱器的長邊和短邊之比、與兩個加熱器之間的磁通密度之間的關(guān)系的曲線圖。另外,在下文中,為了便于說明,將圖4、圖
5、圖7中的上側(cè)稱為“上”,將下側(cè)稱為“下”。此外,在圖4 7中,為了便于說明,圖示了 X軸、Y軸以及Z軸以作為相互正交的三個軸,并將與X軸平行的方向稱為“X軸方向”,將與Y軸平行的方向稱為“Y軸方向”,將與Z軸平行的方向(上下方向)稱為“Z軸方向”。原子振蕩器
首先,根據(jù)圖I 圖3,對本實施方式所涉及的原子振蕩器的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡單說明。另外,雖然在下文中,以將本發(fā)明應(yīng)用于利用了量子干涉效應(yīng)的原子振蕩器中的情況為一個示例而進(jìn)行說明,但本發(fā)明并不限定于此,也可以應(yīng)用于利用了雙共振效應(yīng)的原子振蕩器中。圖I所示的原子振蕩器I具有氣室單元2、光出射部3、光檢測部4、和控制部5。此外,氣室單元2具有氣室21,其封入有氣體狀的堿金屬;加熱器22、23,其對氣室21進(jìn)行加熱;溫度傳感器24、25,其對氣室21的溫度進(jìn)行檢測;線圈26,其使作用于氣室21的磁場產(chǎn)生。在氣室21的內(nèi)部封入有氣體狀的銣、銫、鈉等的堿金屬。
如圖2所示,堿金屬具有三能級系統(tǒng)的能級,并且能夠得到能級不同的兩個基態(tài)(基態(tài)I、2)、和激發(fā)態(tài)這三個狀態(tài)。此處,基態(tài)I為,低于基態(tài)2的能量狀態(tài)。當(dāng)向這種氣體狀的堿金屬照射頻率不同的兩種共振光1、2時,根據(jù)共振光I的頻率ω I和共振光2的頻率ω2之差(ω — ω2),共振光I、2在堿金屬中的光吸收率(光透過率)將發(fā)生變化。而且,當(dāng)共振光I的頻率ω I和共振光2的頻率ω 2之差(ω I — ω 2)與相當(dāng)于基態(tài)I和基態(tài)2的能量差的頻率相一致時,從基態(tài)1、2向激發(fā)態(tài)的激發(fā)分別停止。此時,共振光1、2均不被堿金屬吸收而透過。將這種現(xiàn)象稱為CPT現(xiàn)象或者電磁誘導(dǎo)透明化現(xiàn)象(EIT Electromagnetically Induced Transparency)。光出射部3為,出射對氣室21中的堿金屬原子進(jìn)行激發(fā)的激發(fā)光的構(gòu)件。更加具體而言,光出射部3為,出射如前文所述的頻率不同的兩種光(共振光I以及共振光2)的構(gòu)件。共振光I的頻率ω I為,能夠?qū)馐?1中的堿金屬從前文所述的基態(tài)I向激發(fā)態(tài)激發(fā)的頻率。此外,共振光2的頻率ω 2為,能夠?qū)馐?1中的堿金屬從前文所述的基態(tài)2向激發(fā)態(tài)激發(fā)的頻率。此外,上述激發(fā)光(共振光1、2)優(yōu)選為具有相干性。這種光出射部3能夠由例如半導(dǎo)體激光器等的激光光源構(gòu)成。光檢測部4為,對透過了氣室21的共振光1、2的強度進(jìn)行檢測的構(gòu)件。例如,如果在前文所述的光出射部3中,將共振光I的頻率ω I固定,而使共振光2的頻率ω 2發(fā)生變化,則在共振光I的頻率ω I和共振光2的頻率ω 2之差(ω I — ω 2)與相當(dāng)于基態(tài)I和基態(tài)2之間的能量差的頻率ω O相一致時,如圖3所不,光檢測部4的檢測強度將急劇上升。將這種急劇的信號作為EIT信號而檢測出。該EIT信號具有根據(jù)堿金屬的種類而確定的固有值。因此,通過使用這種EIT信號,從而能夠構(gòu)成振蕩器。這種光檢測部4能夠由例如光檢測器構(gòu)成,所述光檢測器輸出與接受到的光的強度對應(yīng)的檢測信號??刂破?具有對加熱器22、23以及光出射部3進(jìn)行控制的功能。這種控制部5具有頻率控制電路51,其對光出射部3的共振光1、2的頻率進(jìn)行控制;溫度控制電路52,其對氣室21中的堿金屬的溫度進(jìn)行控制;磁場控制電路53,其對施加于氣室21的磁場進(jìn)行控制。頻率控制電路51根據(jù)前文所述的光檢測部4的檢測結(jié)果,而對從光出射部3出射的共振光1、2的頻率進(jìn)行控制。更加具體而言,頻率控制電路51對從光出射部3出射的共振光1、2的頻率進(jìn)行控制,以使由前文所述的光檢測部4檢測出的(ω — ω 2)成為前文所述的堿金屬固有的頻率《O。此外,溫度控制電路52根據(jù)溫度傳感器24、25的檢測結(jié)果,而對向加熱器22、23的通電進(jìn)行控制。此外,磁場控制電路53對向線圈26的通電進(jìn)行控制,以使線圈26所產(chǎn)生的磁場成為固定。氣室單元接下來,對氣室單元2進(jìn)行詳細(xì)敘述。 如圖4所示,氣室單元2具有氣室21、和以對氣室21進(jìn)行夾持的方式而設(shè)置的一對加熱器22、23。氣室如圖5所示,氣室21具有一對板狀部211、212,和被設(shè)置在該一對板狀部之間的隔離物213。板狀部211、212分別具有針對于來自前文所述的光出射部3的激發(fā)光的透過性。在本實施方式中,板狀部212為,向氣室21內(nèi)入射的激發(fā)光透過的構(gòu)件,板狀部211為,從氣室21內(nèi)出射的激發(fā)光透過的構(gòu)件。在本實施方式中,板狀部211、212分別呈板狀。此外,板狀部211、212在俯視觀察時呈四邊形。另外,板狀部211、212的形狀并不限定于前文所述的形狀,例如在俯視觀察時也可以呈圓形。構(gòu)成這種板狀部211、212的材料只要具有前文所述這種針對激發(fā)光的透過性,則不被特別限定,例如可列舉出玻璃材料、水晶等。此外,隔離物213為,在前文所述的一對板狀部211、212之間形成空間S的構(gòu)件。在該空間S內(nèi)密封有如前文所述的堿金屬。在本實施方式中,隔離物213呈框狀或筒狀,在俯視觀察時外周以及內(nèi)周分別呈四邊形。另外,隔離物213的形狀并不限定于前文所述的形狀,例如在俯視觀察時外周以及內(nèi)周可以分別呈圓形。此外,隔離物213相對于各個板狀部211、221而被氣密接合。由此,能夠?qū)⒁粚Π鍫畈?11、212之間的空間S形成為氣密空間。隔離物213與各個板狀部211、212之間的接合方法是根據(jù)隔離物213和各個板狀部211、212的構(gòu)成材料而被確定的,并未被特別限定,例如可以使用利用粘合劑的接合方法、直接接合法、陽極接合法等。構(gòu)成這種隔離物213的材料并未被特別限定,既可以為金屬材料、樹脂材料等,也可以為與板狀部211、212相同的玻璃材料、水晶等。加熱器加熱器22、23分別具有對前文所述的氣室21 (更加具體而言,對氣室21中的堿金屬)進(jìn)行加熱的功能。由此,能夠?qū)馐?1中的堿金屬的蒸汽壓力維持在預(yù)定的壓力值以上,從而將所需量的堿金屬保持為氣體狀。
在本實施方式中,加熱器22、23以隔著氣室21的方式而設(shè)置,且被配置為,隔著氣室21而對稱(在圖5所示的剖面中隔著氣室21而上下對稱)。另外,加熱器22、23也可以被配置為,隔著氣室21而非對稱。這種加熱器(第一加熱器)22具有基板(第一基板)221 ;發(fā)熱電阻器(第一發(fā)熱電阻器)222,其被設(shè)置在基板221的一個面(在圖5中為上側(cè)的面)上;一對電極223、224,其被設(shè)置在發(fā)熱電阻器222上。同樣地,加熱器(第二加熱器)23具有基板(第二基板)231 ;發(fā)熱電阻器(第二發(fā)熱電阻器)232,其被設(shè)置在基板231的一個面(在圖5中為下側(cè)的面)上;一對電極233、234,其被設(shè)置在發(fā)熱電阻器232上。這種加熱器22的發(fā)熱電阻器222以及加熱器23的發(fā)熱電阻器232中,電流相互向同向流通,從而在發(fā)熱電阻器222和發(fā)熱電阻器232之間,隨著向發(fā)熱電阻器222的通電而在氣室21內(nèi)產(chǎn)生的磁場、和隨著向發(fā)熱電阻器232的通電而在氣室21內(nèi)產(chǎn)生的磁場,在 氣室21內(nèi)相互抵消或削弱磁場的強度。另外,流通于發(fā)熱電阻器222中的電流的方向、和流通于發(fā)熱電阻器232中的電流的方向可以略微不同。此時,由于可以認(rèn)為,在分別流通于發(fā)熱電阻器222、發(fā)熱電阻器232中的電流中,含有相互向同向流通的電流成分,因此能夠通過該相互向同向流通的電流成分而使在氣室21內(nèi)產(chǎn)生的磁場相互抵消或削弱。由此,即使向發(fā)熱電阻器222以及發(fā)熱電阻器232的通電量發(fā)生變化,也能夠抑制或者防止氣室21內(nèi)的磁場的變動。因此,能夠抑制氣室21內(nèi)的磁場的變動,且將氣室21內(nèi)的溫度維持在所需的溫度。其結(jié)果為,能夠提高氣室單元2的頻率精度。另外,對于加熱器(第一加熱器)22而言,也可以將發(fā)熱電阻器(第一發(fā)熱電阻器)222設(shè)置在基板221的另一個面(在圖5中為下側(cè)的面)上。此時,可以采用如下方式,即,將電極223、224形成在基板221的一個面(在圖5中為上側(cè)的面)上,并將用于對電極223、224和發(fā)熱電阻器222之間進(jìn)行連接的通孔形成在基板221上?;蛘撸部梢圆捎萌缦路绞剑?,將電極223、224形成在基板221的上表面和側(cè)面上,并通過基板221的側(cè)面而對發(fā)熱電阻器222和電極223、224進(jìn)行連接?;蛘撸梢圆捎萌缦路绞?,S卩,基板221的X軸方向上的寬度略大于氣室21的X軸方向上的寬度,并將電極223、224形成在基板221的下側(cè)面的、伸出于氣室21的外側(cè)的部分上。由于通過這種結(jié)構(gòu),能夠使發(fā)熱電阻器222直接地與氣室21接觸,因此能夠有效地對氣室21進(jìn)行加熱。對于加熱器(第二加熱器)23,由于與加熱器22相同因此省略說明。以下,對加熱器22的各個部分進(jìn)行詳細(xì)說明。另外,對于加熱器23的結(jié)構(gòu),由于與加熱器22的結(jié)構(gòu)相同,因此省略其說明。基板221對發(fā)熱電阻器222進(jìn)行支承。由此,發(fā)熱電阻器222的設(shè)置變得容易。在本實施方式中,基板221在俯視觀察時呈四邊形(更加具體而言呈矩形)。另外,基板221的俯視觀察時的形狀并不限定于矩形,既可以為正方形、菱形、梯形等的其他的四邊形,也可以為三角形、五角形等的其他的多角形,還可以為圓形、橢圓形、異型形狀等?;?21具有絕緣性。由此,防止了發(fā)熱電阻器222的各個部分彼此的短路,從而能夠通過通電而使發(fā)熱電阻器222發(fā)熱。此外,基板221具有針對于對氣室21中的堿金屬原子進(jìn)行激發(fā)的激發(fā)光的透過性。由此,能夠?qū)⒓訜崞?2設(shè)置在激發(fā)光的光路上。因此,能夠通過加熱器22而更加高效地對氣室21的激發(fā)光的出射部進(jìn)行加熱。另外,在本實施方式中,如圖4所示,激發(fā)光經(jīng)由加熱器23而被入射到氣室21內(nèi),并從氣室21內(nèi)經(jīng)由加熱器22而被出射。作為這種基板221的構(gòu)成材料,只要為具有如前文所述的絕緣性以及光透過性,且能夠承受發(fā)熱電阻器222、223的發(fā)熱的材料,則不未被特別限定,例如可以使用玻璃材料、水晶等。此外,基板221的厚度并未被特別限定,例如為O. 01 IO mm左右。在這種基板221的與氣室21相反的一側(cè),設(shè)置有發(fā)熱電阻器222。發(fā)熱電阻器222為,通過通電而發(fā)熱的構(gòu)件。此外,在本實施方式中,發(fā)熱電阻器222具有針對于對氣室21中的堿金屬原子進(jìn)行激發(fā)的激發(fā)光的透過性。由此,能夠通過加熱器22而更加高效地對氣室21的激發(fā)光的出射部進(jìn)行加熱。此外,發(fā)熱電阻器222呈薄膜狀。由此,能夠通過成膜而容易且高精度地形成發(fā)熱電阻器222。在本實施方式中,發(fā)熱電阻器222在基板221的上表面的整個區(qū)域內(nèi)均勻地形成。因此,發(fā)熱電阻器222在俯視觀察時呈矩形。此外,如圖6所示,在俯視觀察時,發(fā)熱電阻器222包括氣室21的封入有堿金屬原子的區(qū)域(空間S),并延伸至該區(qū)域的外側(cè)。由此,能夠抑制空間S內(nèi)整個區(qū)域的磁場的變動。其結(jié)果為,能夠容易且可靠地提高頻率精度。作為這種發(fā)熱電阻器222的構(gòu)成材料,只要為如前文所述那樣通過發(fā)電而發(fā)熱且具有針對激發(fā)光的透光性的材料,則并未被特別限定,例如,優(yōu)選使用ITO (Indium TinOxide :氧化銦錫)、IZO (Indium Zinc Oxide :氧化銦鋅)、In303、Sn02、摻 Sb 的 SnO2、摻 Al 的ZnO等氧化物等的透明電極材料。這種透明電極材料具有理想的透光性,且能夠通過通電而高效地發(fā)熱。此外,當(dāng)由透明電極材料構(gòu)成發(fā)熱電阻器222時,能夠?qū)⒓訜崞?2設(shè)置在激發(fā)光的光路上。因此,能夠更加高效地通過加熱器22而對氣室21的激發(fā)光的出射部進(jìn)行加熱。發(fā)熱電阻器222的厚度并未被特別限定,例如可以為O. Ιμπι以上Imm以下的程度。此外,發(fā)熱電阻器222的形成并未被特別限定,例如可以使用等離子CVD(Chemical Vapor Deposition :化學(xué)氣相沉積)、熱CVD這種化學(xué)蒸鍍法(CVD)、真空蒸鍍等的干式電鍍法、溶膠、凝膠法等而形成。在這種發(fā)熱電阻器222的與基板221相反的表面上設(shè)置有電極223、224。電極223沿著呈矩形的基板221的一個(圖5中為左側(cè))長邊而設(shè)置,另一方面,電極224沿著基板221的另一個(圖5中為右側(cè))長邊而設(shè)置。電極223、224以在X軸方向上隔開間隔的方式而設(shè)置。在本實施方式中,一對電極223、224之間的距離在Y軸方向上的整個區(qū)域內(nèi)呈均勻狀態(tài)。此外,電極223、224分別呈沿著Y軸方向延伸的帶狀。而且,電極223、224分別橫跨發(fā)熱電阻器222的Y軸方向上的整個區(qū)域而設(shè)置。通過向這種沿著發(fā)熱電阻器222的一對長邊而設(shè)置的一對電極223、224施加電壓,從而能夠使電流在與發(fā)熱電阻器222的短邊平行的方向上均勻地流通。即,能夠在Y軸方向上的整個區(qū)域內(nèi)以均等的電位對發(fā)熱電阻器222進(jìn)行供電。因此,能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)熱電阻器222的發(fā)熱分布以及磁場分布的均勻化,進(jìn)而實現(xiàn)氣室21內(nèi)的溫度以及磁場的均勻化。其結(jié)果為,能夠使氣室單元2的頻率精度變得優(yōu)異。尤其是,當(dāng)使電流在與呈矩形的俯視觀察形狀的發(fā)熱電阻器222的短邊平行的方向上流通時,與使電流在與發(fā)熱電阻器222的長邊平行的方向上流通的情況相比,能夠防止隨著對發(fā)熱電阻器222的通電而產(chǎn)生的磁場向氣室21的中心側(cè)進(jìn)入的情況。因此,能夠更加可靠地抑制氣室21的封入有堿金屬原子的區(qū)域(空間S)內(nèi)的整個區(qū)域的磁場的變動。作為這種電極223、224的構(gòu)成材料,并未被特別限定,優(yōu)選使用導(dǎo)電性優(yōu)異的材料,例如可以列舉出鋁、鋁合金、銀、銀合金、金、金合金、鉻、鉻合金等的金屬材料。此外,電極223、224的厚度并未被特別限定,例如為O. I μ m以上Imm以下的程度。此外,作為電極223、224的形成方法,可以列舉出陰極真空噴鍍法、真空蒸鍍法等的物理成膜法、CVD等的化學(xué)蒸鍍法、噴墨法等的各種涂布法等。 這種電極223、224與溫度控制電路52電連接,從而電壓被施加于電極223和電極224之間。當(dāng)向這種電極223和電極224之間施加電壓時,發(fā)熱電阻器222將被通電。同樣地,當(dāng)向電極233和電極234之間施加電壓時,發(fā)熱電阻器232將被通電。此時,通過該通電而流通于發(fā)熱電阻器222中的電流的方向、與流通于發(fā)熱電阻器232中的電流的方向相互成為同向。具體而言,在發(fā)熱電阻器222中,從電極223朝向電極224而于圖5的箭頭al所示的方向上流通有電流,而在發(fā)熱電阻器232中,從電極233朝向電極234而于圖5的箭頭a2所示的方向上流通有電流。因此,在發(fā)熱電阻器222和發(fā)熱電阻器232之間的區(qū)域內(nèi),由發(fā)熱電阻器222所產(chǎn)生的磁場的方向bl、與由發(fā)熱電阻器232所產(chǎn)生的磁場的方向b2相互成為反向。由此,如圖8 (a)所不,能夠在氣室21內(nèi),使由發(fā)熱電阻器222所產(chǎn)生的磁場和由發(fā)熱電阻器232所產(chǎn)生的磁場相互抵消或削弱。另外,在圖5中,以將電極223、233設(shè)定為陰極,將電極224、234設(shè)定為陽極的情況作為一個示例而進(jìn)行了圖示,箭頭al、a2的方向(對于箭頭bl、b2的方向而言也相同)可以為圖示的方向的反方向。此外,圖8中的加熱器在Y軸方向上的長度以及磁通密度的絕對值為一個示例,本發(fā)明并不限定于此。與此相對,假設(shè)流通于發(fā)熱電阻器222中的電流的方向和流通于發(fā)熱電阻器232中的電流的方向相互為反向時,在發(fā)熱電阻器222和發(fā)熱電阻器232之間的區(qū)域內(nèi),由發(fā)熱電阻器222所產(chǎn)生的磁場的方向、和由發(fā)熱電阻器232所產(chǎn)生的磁場的方向相互為同向。其結(jié)果為,如圖8 (b)所示,在氣室21內(nèi),由發(fā)熱電阻器222所產(chǎn)生的磁場和由發(fā)熱電阻器232所產(chǎn)生的磁場相互增強。此外,當(dāng)將發(fā)熱電阻器222、232在X軸方向上的長度分別設(shè)定為A,將發(fā)熱電阻器222、232在Y軸方向上的長度分別設(shè)定為B時,如圖9所示,B/A越大,則在稍微偏離氣室21的中心的位置處的磁通密度越減小。此處,圖9以將發(fā)熱電阻器222與發(fā)熱電阻器232之間的距離(圖7所示的C)固定為4_、將A固定為4mm的情況為例而進(jìn)行了圖示。此外,在圖9中,“稍微偏離氣室21的中心的位置”是指,從氣室21的中心向+X軸方向、+Y軸方向以及+Z軸方向分別偏離Imm的位置。此外,“發(fā)熱電阻器222、232在X軸方向上的長度A”是指,發(fā)熱電阻器222、232中的、實質(zhì)性作為發(fā)熱體而發(fā)揮功能的部分在X軸方向上的長度。此外,“發(fā)熱電阻器222、232在Y軸方向上的長度B”是指,發(fā)熱電阻器222、232中的、實質(zhì)性作為發(fā)熱體而發(fā)揮功能的部分在Y軸方向上的長度。此外,“發(fā)熱電阻器222中的、實質(zhì)性作為發(fā)熱體而發(fā)揮功能的部分”是指,在俯視觀察時,發(fā)熱電阻器222的區(qū)域中的、被夾持在一對電極223、224之間的區(qū)域,同樣地,“發(fā)熱電阻器232中的、實質(zhì)性作為發(fā)熱體而發(fā)揮功能的部分”是指,在俯視觀察時,發(fā)熱電阻器232的區(qū)域中的、被夾持在一對電極233、234之間的區(qū)域。此外,從圖9可知,B/A優(yōu)選為I以上5以下,更優(yōu)選為I以上3以下,更進(jìn)一步優(yōu)選為I. 5以上2. 5以下。由此,能夠防止加熱器22、23的大型化,且在氣室21內(nèi)有效地使由兩個發(fā)熱電阻器222、232所產(chǎn)生的磁場相抵消或削弱。與此相對,當(dāng)B/A小于所述下限值時,存在氣室21內(nèi)的偏離中心的位置處的磁場增大,而對頻率精度造成負(fù)面影響的情況,另一方面,當(dāng)B/A超過所述上限值時,加熱器22、23將表現(xiàn)出大型化的趨勢。此外,即使令B/A大于所述上限值,氣室21內(nèi)的偏離中心的位置處的磁場也不會繼續(xù)減小。溫度傳感器 此外,氣室單元2具有溫度傳感器24、25。如前文所述的加熱器22、23的發(fā)熱量是根據(jù)該溫度傳感器24、25的檢測結(jié)果而被控制的。由此,能夠?qū)馐?1內(nèi)的堿金屬原子維持在所需的溫度。溫度傳感器24為,對加熱器22或氣室21的板狀部211的溫度進(jìn)行檢測的構(gòu)件。此外,溫度傳感器25為,對加熱器23或氣室21的板狀部212的溫度進(jìn)行檢測的構(gòu)件。這種溫度傳感器24、25的設(shè)置位置并未被特別限定,雖然未圖示,但是例如,對于溫度傳感器24而言,可設(shè)置在加熱器22上或氣室21的外表面的板狀部211的附近,而對于溫度傳感器25而言,可設(shè)置在加熱器23上或氣室21的外表面的板狀部212的附近。作為溫度傳感器24、25,各自并未被特別限定,可以使用熱敏電阻、熱電偶等的公知的各種溫度傳感器。這種溫度傳感器24、25經(jīng)由未圖示的配線,而與前文所述的溫度控制電路52電連接。而且,溫度控制電路52根據(jù)溫度傳感器24的檢測結(jié)果,而對向前文所述的加熱器22的通電量進(jìn)行控制。此外,溫度控制電路52根據(jù)溫度傳感器25的檢測結(jié)果,來對向前文所述的加熱器23的通電量進(jìn)行控制。通過以此種方式使用兩個溫度傳感器24、25,來對向加熱器22、23的通電量進(jìn)行控制,從而能夠?qū)嵤└呔鹊臏囟瓤刂啤4送?,能夠防止氣?1內(nèi)的溫度的偏差(激發(fā)光的入射側(cè)和出射側(cè)的溫度差)。此外,優(yōu)選為,溫度控制電路52對向加熱器22、23的通電量進(jìn)行控制,以使向加熱器22的通電量與向加熱器23的通電量之差成為固定。由此,即使在加熱器22的發(fā)熱電阻器222和加熱器23的發(fā)熱電阻器232之間,向發(fā)熱電阻器222、232的通電量分別發(fā)生變化,也能夠使通過發(fā)熱電阻器222、232的通電而產(chǎn)生的磁場平衡性良好地相互抵消或削弱。線圈此外,氣室單元2具有線圈26 (參照圖I)。這種線圈26通過通電而產(chǎn)生磁場。由此,通過對氣室21中的堿金屬施加磁場,從而能夠擴(kuò)展堿金屬的發(fā)生簡并的不同能級之間的間隙,進(jìn)而提高分解能。其結(jié)果為,能夠提高原子振蕩器I的振蕩頻率的精度。該線圈26的設(shè)置位置并未被特別限定,雖然未圖示,但是例如既可以沿著氣室21的外周卷繞設(shè)置以構(gòu)成螺線型,也可以使一對線圈關(guān)于氣室21而對置以構(gòu)成亥姆霍茲型。該線圈26經(jīng)由未圖示的配線,而與前文所述的磁場控制電路53電連接。由此,能夠?qū)€圈26實施通電。作為這種線圈26的構(gòu)成材料,并未被特別限定,例如可以列舉出銀、銅、鈀、鉬、金、或者以上材料的合金等,并且,可以對這些材料中的一種或兩種以上進(jìn)行組合而使用。根據(jù)如以上進(jìn)行了說明的本實施方式的氣室單元2,由于在發(fā)熱電阻器222和發(fā)熱電阻器232之間,使隨著發(fā)熱電阻器222、232的通電而產(chǎn)生的磁場相互地抵消或緩和,因此即使向加熱器22、23的通電量發(fā)生變動,也能夠抑制或防止氣室21內(nèi)的磁場的變化。因此,能夠抑制氣室21內(nèi)的磁場的變化,且將氣室21內(nèi)的溫度維持在所需的溫度。其結(jié)果為,氣室單元2能夠提高頻率精度。·此外,根據(jù)具備這種氣室單元2的原子振蕩器I,從而具有優(yōu)異的頻率精度。第二實施方式接下來,對本發(fā)明的第二實施方式進(jìn)行說明。圖10為表示本發(fā)明的第二實施方式所涉及的氣室單元的概要結(jié)構(gòu)的立體圖,圖11為表示圖10所示的氣室單元的俯視圖,圖12為對圖10所示的氣室單元的作用進(jìn)行說明的圖(剖視圖)。本實施方式所涉及的氣室單元除了加熱器在Y軸方向上的長度不同之外,與前文所述的第一實施方式所涉及的氣室單元相同。另外,在以下的說明中,關(guān)于第二實施方式的氣室單元,以與第一實施方式的不同點為中心而進(jìn)行說明,對于同樣的內(nèi)容則省略其說明。此外,在圖10 12中,對于與前文所述的實施方式相同的結(jié)構(gòu),標(biāo)記相同的符號。圖10所示的氣室單元2A具有以夾持氣室21的方式而設(shè)置的一對加熱器22A、23A。加熱器(第一加熱器)22A具有基板221A ;發(fā)熱電阻器(第一發(fā)熱電阻器)222A,其被設(shè)置在基板221A的一個面上;一對電極223A、224A,其被設(shè)置在發(fā)熱電阻器222A上。同樣地,加熱器(第二加熱器)23A具有基板231A ;發(fā)熱電阻器(第二發(fā)熱電阻器)232A,其被設(shè)置在基板231A的一個面上;一對電極233A、234A,其被設(shè)置在發(fā)熱電阻器232A上。以下,對加熱器22A的各個部分進(jìn)行說明。另外,對于加熱器23A的結(jié)構(gòu),由于與加熱器22A的結(jié)構(gòu)相同,因此省略其說明。在本實施方式中,基板221A以及發(fā)熱電阻器222k在俯視觀察時分別呈四邊形(更加具體而言為正方形)。此外,如圖11所示,在俯視觀察時,發(fā)熱電阻器222A包括氣室21的封入有堿金屬原子的區(qū)域(空間S),并且發(fā)熱電阻器222A延伸至該區(qū)域(空間S)的外側(cè)。由此,能夠抑制空間S內(nèi)的整個區(qū)域的磁場的變動。其結(jié)果為,能夠容易且可靠地提高頻率精度。在本實施方式中,在俯視觀察時,發(fā)熱電阻器222k在X軸方向上的寬度與氣室21的封入有堿金屬原子的區(qū)域(空間S)相一致。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)氣室單元2A的小型化。
在這種加熱器22A中,通過向電極223A和電極224A之間施加電壓,從而發(fā)熱電阻器222A被通電。同樣地,在加熱器23A中,當(dāng)向電極233A和電極234A之間施加電壓時,發(fā)熱電阻器232A將被通電。此時,通過該通電而流通于發(fā)熱電阻器222A中的電流的方向、與流通于發(fā)熱電阻器232A中的電流的方向相互成為同向。具體而言,在發(fā)熱電阻器222A中,從電極223A朝向電極224A而于圖12的箭頭al所示的方向上流通有電流,而在發(fā)熱電阻器232A中,從電極233A朝向電極234A而于圖12的箭頭a2所示的方向上流通有電流。因此,在發(fā)熱電阻器222A和發(fā)熱電阻器232A之間的區(qū)域內(nèi),由發(fā)熱電阻器222A所產(chǎn)生的磁場的方向bl、和由發(fā)熱電阻器232A所產(chǎn)生的磁場的方向b2相互成為反向。由此,能夠在氣室21內(nèi),使由發(fā)熱電阻器222k所產(chǎn)生的磁場和由發(fā)熱電阻器232A所產(chǎn)生的磁場相互抵消或緩和。另外,雖然在本實施方式中,采用了基板221A (基板231A)介于發(fā)熱電阻器222A(發(fā)熱電阻器232A)和氣室21之間的結(jié)構(gòu),但并不限定于此,也可以采用發(fā)熱電阻器222k(發(fā)熱電阻器232A)直接被安裝于氣室21的表面上的結(jié)構(gòu)?!?br>
根據(jù)如以上進(jìn)行了說明的第二實施方式所涉及的氣室單元2A,也能夠提高頻率精度。第三實施方式接下來,對本發(fā)明的第三實施方式進(jìn)行說明。圖13為表示本發(fā)明的第三實施方式所涉及的氣室單元的概要結(jié)構(gòu)的立體圖。本發(fā)明所涉及的氣室單元除了加熱器的結(jié)構(gòu)不同之外,與前文所述的第一實施方式所涉及的氣室單元相同。另外,在以下的說明中,關(guān)于第三實施方式的氣室單元,以與第一實施方式的不同點為中心而進(jìn)行說明,對于相同的內(nèi)容則省略其說明。此外,在圖13中,對于與前文所述的實施方式相同的結(jié)構(gòu),標(biāo)記相同的符號。圖13所示的氣室單元2B具有以夾持氣室21的方式而設(shè)置的一對加熱器22B、23B。以下,對加熱器22B進(jìn)行說明。另外,對于加熱器23B的結(jié)構(gòu),由于與加熱器22B的結(jié)構(gòu)相同,因此省略其說明。加熱器(第一加熱器)22B具有基板(第一基板)221 ;發(fā)熱電阻器(第一發(fā)熱電阻器)222,其被設(shè)置在基板221的一個面上;一對電極223、224以及一對磁屏蔽用電極225、226,其被設(shè)置在發(fā)熱電阻器222上。即,加熱器22B為,在前文所述的第一實施方式的加熱器22中,將一對磁屏蔽用電極225、226設(shè)置在發(fā)熱電阻器222上的構(gòu)件。一對磁屏蔽用電極225、226沿著發(fā)熱電阻器222上的一對短邊而設(shè)置。由此,能夠更加可靠地抑制氣室21的封入有堿金屬原子的區(qū)域(空間S)內(nèi)的整個區(qū)域的磁場的變動。此外,在本實施方式中,磁屏蔽用電極225經(jīng)由絕緣層227而被設(shè)置在發(fā)熱電阻器222上。同樣地,磁屏蔽用電極226經(jīng)由絕緣層228而被設(shè)置在發(fā)熱電阻器222上。通過設(shè)置這種絕緣層227、228,從而能夠在不阻礙由于向一對電極223、224之間的通電而產(chǎn)生的發(fā)熱電阻器222的發(fā)熱的條件下,由各個磁屏蔽用電極225、226對磁性進(jìn)行屏蔽。
作為絕緣層227、228的構(gòu)成材料,只要為具有絕緣性且能夠成膜的材料,則并不被特別限定,例如可以列舉出樹脂材料、陶瓷材料等。此外,磁屏蔽用電極225、226分別呈沿著X軸方向延伸的帶狀。作為這種磁屏蔽用電極225、226的構(gòu)成材料,并未被特別限定,例如可以列舉出鐵、鈷、鎳等的強磁性體材料。根據(jù)如以上進(jìn)行了說明的第三實施方式所涉及的氣室單元2B,也能夠提高頻率精度。第四實施方式接下來,對本發(fā)明的第四實施方式進(jìn)行說明。 圖14為表示本發(fā)明的第四實施方式所涉及的氣室單元的概要結(jié)構(gòu)的立體圖。本實施方式所涉及的氣室單元除了加熱器的結(jié)構(gòu)不同之外,與前文所述的第一實施方式所涉及的氣室單元相同。另外,在以下的說明中,關(guān)于第四實施方式的氣室單元,以與第一實施方式的不同點為中心而進(jìn)行說明,對于相同的內(nèi)容則省略其說明。此外,在圖14中,對于與前文所述的實施方式相同的結(jié)構(gòu),標(biāo)記相同的符號。圖14所示的氣室單元2C具有以夾持氣室21的方式而設(shè)置的一對加熱器22C、23C。以下,對加熱器22C進(jìn)行說明。另外,對于加熱器23C的結(jié)構(gòu),由于與加熱器22C的結(jié)構(gòu)相同,因此省略其說明。加熱器(第一加熱器)22C具有基板(第一基板)221 ;發(fā)熱電阻器(第一發(fā)熱電阻器)222,其被設(shè)置在基板221的一個面上;一對電極223、224以及一對磁屏蔽用的導(dǎo)體225C、226C,其被設(shè)置在發(fā)熱電阻器222上。即,加熱器22C為,在前文所述的第一實施方式的加熱器22中,將一對磁屏蔽用的導(dǎo)體225C、226C設(shè)置在發(fā)熱電阻器222上的構(gòu)件。一對磁屏蔽用的導(dǎo)體225C、226C沿著發(fā)熱電阻器222上的一對短邊而設(shè)置。由此,能夠更加可靠地抑制氣室21的封入有堿金屬原子的區(qū)域(空間S)內(nèi)的整個區(qū)域的磁場的變動。此外,磁屏蔽用的導(dǎo)體225C與電極224 —體地形成,同樣地,磁屏蔽用的導(dǎo)體226C與電極223 —體地形成。由此,磁屏蔽用的導(dǎo)體225C作為與電極224同極的電極而發(fā)揮功能,并且磁屏蔽用的導(dǎo)體226C作為與電極223同極的電極而發(fā)揮功能。因此,能夠通過向一對電極223、224之間的通電以及向一對磁屏蔽用的導(dǎo)體225C、226C之間的通電,而使發(fā)熱電阻器222發(fā)熱,且由各個磁屏蔽用的導(dǎo)體225C、226C對磁性進(jìn)行屏蔽。根據(jù)如以上進(jìn)行了說明的第四實施方式所涉及的氣室單元2C,也能夠提高頻率精度。第五實施方式接下來,對本發(fā)明的第五實施方式進(jìn)行說明。圖15為表示本發(fā)明的第五實施方式所涉及的氣室單元的俯視圖。本實施方式所涉及的氣室單元除了氣室以及加熱器的結(jié)構(gòu)不同之外,與前文所述的第一實施方式所涉及的氣室單元相同。此外,本實施方式所涉及的氣室單元除了氣室的結(jié)構(gòu)之外,與前文所述的第二實施方式所涉及的氣室單元相同。另外,在以下的說明中,關(guān)于第五實施方式的氣室單元,以與第一實施方式的不同點為中心而進(jìn)行說明,對于同樣的內(nèi)容則省略其說明。此外,在圖15中,對于與前文所述的實施方式相同的結(jié)構(gòu),標(biāo)記相同的符號。圖15所示的氣室單元2D具有氣室21D。氣室21D的封入有堿金屬原子的區(qū)域(空間S),在俯視觀察發(fā)熱電阻器222A時,呈在與發(fā)熱電阻器222A的電流所流通的方向平行的方向上延伸的長條形狀。在本實施方式中,空間S在俯視觀察發(fā)熱電阻器222A時,呈橢圓形形狀,所述橢圓形形狀具有在與發(fā)熱電阻器222k的電流所流通的方向平行的方向上延伸的長軸。由此,能夠更加可靠地抑制氣室21的封入有堿金屬原子的區(qū)域(空間S)內(nèi)的整個區(qū)域的磁場的變動。
·
根據(jù)如以上進(jìn)行了說明的第五實施方式所涉及的氣室單元2D,也能夠提高頻率精度。第六實施方式接下來,對本發(fā)明的第六實施方式進(jìn)行說明。圖16為表示本發(fā)明的第六實施方式所涉及的氣室單元的俯視圖。本實施方式所涉及的氣室單元除了加熱器的結(jié)構(gòu)不同之外,與前文所述的第一實施方式所涉及的氣室單元相同。另外,在以下的說明中,關(guān)于第六實施方式的氣室單元,以與第一實施方式的不同點為中心而進(jìn)行說明,對于同樣的內(nèi)容則省略其說明。此外,在圖16中,對于與前文所述的實施方式相同的結(jié)構(gòu),標(biāo)記相同的符號。圖16所示的氣室單元2E具有對氣室21進(jìn)行加熱的加熱器(第一加熱器)22E。另夕卜,雖然未圖示,但在氣室單元2E中,與加熱器22E相同結(jié)構(gòu)的加熱器(第二加熱器)隔著氣室21而與加熱器22E對置設(shè)置。加熱器22E具有基板221E ;發(fā)熱電阻器(第一發(fā)熱電阻器)222E,其被設(shè)置在基板221E的一個面上;一對電極223、224,其被設(shè)置在發(fā)熱電阻器222E上。在本實施方式中,基板221E以及發(fā)熱電阻器222E在俯視觀察時分別呈四邊形(更加具體而言為正方形)。此外,如圖16所示,在俯視觀察時,發(fā)熱電阻器222E包括氣室21的封入有堿金屬原子的區(qū)域(空間S),并延伸至該區(qū)域(空間S)的外側(cè)。在本實施方式中,發(fā)熱電阻器222E在俯視觀察時呈大于氣室21的封入有堿金屬原子的區(qū)域(空間S)的形狀。由此,能夠抑制空間S內(nèi)的整個區(qū)域的磁場的變動。其結(jié)果為,能夠容易且可靠地提高頻率精度。根據(jù)如以上進(jìn)行了說明的第六實施方式所涉及的氣室單元2E,也能夠提高頻率精度。以上,雖然根據(jù)圖示的實施方式,而對本發(fā)明的氣室單元以及原子振蕩器進(jìn)行了說明,但本發(fā)明并不限定于此。此外,在本發(fā)明的氣室單元以及原子振蕩器中,各個部分的結(jié)構(gòu)能夠置換為發(fā)揮同樣的功能的任意的結(jié)構(gòu),此外,也能夠附加任意的結(jié)構(gòu)。此外,本發(fā)明的氣室單元以及原子振蕩器也可以采用如下方式,S卩,將前文所述的各個實施方式的任意結(jié)構(gòu)彼此組合在一起。
例如,雖然在前文所述的實施方式中,對氣室單元所具備的兩個加熱器(第一加熱器、第二加熱器)相互為相同的結(jié)構(gòu)的情況進(jìn)行了說明,但也可以為一方的加熱器與另一方的加熱器不同的結(jié)構(gòu)。此外,氣室單元所具備的加熱器的數(shù)量也可以為三個以上。此外,雖然在前文所述的實施方式中,對設(shè)置了兩個溫度傳感器的情況進(jìn)行了說明,但是溫度傳感器的數(shù)量既可以為一個,也可以為三個以上。符號說明I…原子振蕩器;2、2A、2B、2C、2D、2E …氣室單元;
3…光出射部;4…光檢測部;5…控制部;21、21D …氣室;22、22A、22B、22C、22E…加熱器;23、23A、23B、230.加熱器;24、25…溫度傳感器;26…線圈;51…頻率控制電路;52···溫度控制電路;53…磁場控制電路;211、212 …板狀部;213…隔離物;221、221A、221E …基板;222、222A、222E …發(fā)熱電阻器;223、223A、224、224A …電極;225、226…磁屏蔽用電極;225C、2260··磁屏蔽用的導(dǎo)體;227、228…絕緣層;231、231A …基板;232、232A…發(fā)熱電阻器;233、233A、234、234A …電極;al、a2、bl、b2 …箭頭;S…空間;ω0、ω1、ω2...頻率。
權(quán)利要求
1.一種氣室單元,其特征在于,具備 氣室,其封入有氣體狀的堿金屬原子; 第一發(fā)熱電阻器,其通過通電而發(fā)熱,并對所述氣室進(jìn)行加熱; 第二發(fā)熱電阻器,其通過通電而發(fā)熱,并對所述氣室進(jìn)行加熱, 所述第一發(fā)熱電阻器和所述第二發(fā)熱電阻器隔著所述氣室而對置, 流通于所述第一發(fā)熱電阻器中的電流和流通于所述第二發(fā)熱電阻器中的電流含有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(fā)熱電阻器的通電而在所述氣室內(nèi)產(chǎn)生的磁場、和隨著向所述第二發(fā)熱電阻器的通電而在所述氣室內(nèi)產(chǎn)生的磁場,在所述氣室內(nèi)相互削弱磁場的強度。
2.如權(quán)利要求I所述的氣室單元,其中, 在俯視觀察時,所述第一發(fā)熱電阻器以及所述第二發(fā)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(qū)域的外側(cè)。
3.如權(quán)利要求I所述的氣室單元,其中, 在俯視觀察時,所述第一發(fā)熱電阻器以及所述第二發(fā)熱電阻器分別呈矩形,并且電流在與短邊平行的方向上流通。
4.如權(quán)利要求3所述的氣室單元,其中, 在所述第一發(fā)熱電阻器以及所述第二發(fā)熱電阻器上,分別沿著一對長邊而設(shè)置有一對電極。
5.如權(quán)利要求4所述的氣室單元,其中, 在所述第一發(fā)熱電阻器以及所述第二發(fā)熱電阻器上,分別沿著一對短邊而設(shè)置有一對磁屏蔽用的導(dǎo)體。
6.如權(quán)利要求I所述的氣室單元,其特征在于,具備 第一加熱器,其具有所述第一發(fā)熱電阻器、及在一個面上設(shè)置有所述第一發(fā)熱電阻器的第一基板; 第二加熱器,其具有所述第二發(fā)熱電阻器、及在一個面上設(shè)置有所述第二發(fā)熱電阻器的第二基板。
7.一種原子振蕩器,其特征在于,具備 權(quán)利要求I至6中的任意一項所述的氣室單元; 光出射部,其出射對權(quán)利要求I所述的所述堿金屬原子進(jìn)行激發(fā)的激發(fā)光; 光檢測部,其對透過了權(quán)利要求I所述的所述氣室的所述激發(fā)光的強度進(jìn)行檢測。
全文摘要
本發(fā)明提供一種氣室單元以及原子振蕩器,其能夠提高頻率精度。本發(fā)明的氣室單元(2)具有氣室(21),其封入有氣體狀的堿金屬原子;加熱器(22),其對氣室(21)進(jìn)行加熱;加熱器(23),其以隔著氣室(21)與加熱器(22)對置的方式而設(shè)置,并對氣室(21)進(jìn)行加熱,加熱器(22)具備通過通電而發(fā)熱的發(fā)熱電阻器(222),加熱器(23)具備在與流通于發(fā)熱電阻器(222)中的電流的方向相同的方向上流通有電流,并通過通電而發(fā)熱的發(fā)熱電阻器(232),在發(fā)熱電阻器(222)和發(fā)熱電阻器(232)之間,使隨著向發(fā)熱電阻器(222)的通電而產(chǎn)生的磁場、和隨著向發(fā)熱電阻器(232)的通電而產(chǎn)生的磁場相互抵消或緩和。
文檔編號H03L7/26GK102904570SQ201210260499
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者珎道幸治 申請人:精工愛普生株式會社