原子室及其制造方法、量子干涉装置、原子振荡器、电子设备和移动体制造方法及图纸

本发明专利技术提供原子室及其制造方法、量子干涉装置、原子振荡器、电子设备和移动体。关于所述原子室，能够提高频率稳定度，此外，所述量子干涉装置、原子振荡器、电子设备和移动体具备上述原子室。本发明专利技术的原子室(2)具备内部空间(S)，该内部空间(S)具有：贯通孔(211)的空间，其收纳气体状的碱金属；贯通孔(212)的空间，其收纳作为碱金属释放材料的化合物(P)；以及贯通孔(213)的空间，其收纳液体状或固体状的碱金属(M)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及原子室、原子室的制造方法、量子干涉装置、原子振荡器、电子设备和移动体。
技术介绍
作为长期具有高精度的振荡特性的振荡器，公知有基于铷、铯等碱金属的原子的能量跃迁而进行振荡的原子振荡器。通常，原子振荡器的工作原理大致分为利用光与微波的双重共振现象的方式和利用基于波长不同的两种光的量子干涉效应(CPT：CoherentPopulationTrapping(相干布居俘获))的方式。任意一种原子振荡器一般均具有封入碱金属的原子室(气室)。作为制造这样的原子室的方法，公知有如专利文献1所公开那样将收纳有含有碱金属物的化合物的空腔部密封之后、使该化合物加热反应而在空腔部内产生碱金属气体的方法。根据上述方法，能够减轻空腔部内的多余气体。但是，在通过专利文献1记载的方法得到的气室中，存在密封的空腔部内的碱金属气体的量随时间减少、结果导致频率稳定度降低这样的问题。专利文献1：日本特开2013-007720号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供能够提高频率稳定度的原子室及其制造方法，此外，提供具备这样的原子室的量子干涉装置、原子振荡器、电子设备和移动体。本专利技术是为了解决上述技术问题中的至少一部分而作出的，本专利技术通过以下的方式或应用例得以实现。[应用例1]本专利技术的原子室的特征在于具备：碱金属原子；碱金属释放材料，其释放出所述碱金属原子；以及内部空间，其收纳所述碱金属原子和所述碱金属释放材料，所述内部空间具有：第1区域，其收纳气体状的所述碱金属原子；第2区域，其收纳所述碱金属释放材料；以及第3区域，其收纳液体状或固体状的所述碱金属原子。根据这样的原子室，液体状或固体状的碱金属原子作为残留的量存在于内部空间的第3区域内，因此，能够减轻被密封的内部空间的第1区域内的气体状的碱金属原子的量减少(分压降低)的情况。因此，能够实现长期保持优异的频率稳定度。[应用例2]在本专利技术的原子室中，优选的是，在所述第1区域与所述第2区域之间存在所述第3区域。由此，即使将第2区域分离并去除，也能够使第1区域与第2区域连通，能够减轻存在于第1区域的气体状的碱金属原子的量减少的情况。[应用例3]在本专利技术的原子室中，优选的是，在所述第2区域与所述第3区域之间存在所述第1区域。由此，在对第2区域进行加热而使碱金属原子从碱金属释放材料中释放出来时，能够容易地使第3区域的温度比第2区域的温度低。因此，能够容易地将液体状或固体状的碱金属原子收纳于第3区域。[应用例4]在本专利技术的原子室中，优选的是，具备将所述第1区域和所述第2区域之间连通的连通孔，所述连通孔的宽度比所述碱金属释放材料的宽度小。由此，能够减轻碱金属释放材料从第2区域移动至第1区域的情况。[应用例5]在本专利技术的原子室中，优选的是，所述原子室具具备配置在所述第2区域的吸气材料。由此，能够使吸气材料吸附存在于内部空间的多余气体，能够使原子室的特性优异。[应用例6]在本专利技术的原子室中，优选的是，所述内部空间中的除气体状的所述碱金属原子之外的气体的分压为10-4Pa以下。这样的多余气体的量较少的原子室具有优异特性。[应用例7]本专利技术的原子室的制造方法的特征在于，包括以下工序：准备工序，准备室容器，该室容器具有内部空间，该内部空间具有第1区域、第2区域以及第3区域，在所述内部空间的所述第2区域收纳含有碱金属的固体状的化合物；释放工序，通过对所述第2区域进行加热而使所述碱金属从所述化合物中释放出来；以及调温工序，使所述第3区域的温度比所述第1区域的温度低。根据这种原子室的制造方法，能够得到下述这样的原子室：液体状或固体状的碱金属原子作为残留的量存在于内部空间的第3区域。在所得到的原子室，能够防止存在于被密封的内部空间的第1区域的气体状的碱金属原子的量(分压)减少的情况，能够实现长期保持优异的频率稳定度。[应用例8]在本专利技术的原子室的制造方法中，优选的是，所述准备工序包括密封所述内部空间的步骤。由此，能够减少所得到的原子室的内部空间中的多余气体的量。[应用例9]在本专利技术的原子室的制造方法中，优选的是，在所述释放工序之后还包括将所述第2区域去除的去除工序。由此，能够在所得到的原子室中将释放出碱金属之后的化合物去除，能够减轻该化合物的影响并提高频率稳定度。[应用例10]在本专利技术的原子室的制造方法中，优选的是，比所述调温工序靠后地进行所述去除工序。由此，能够在所得到的原子室中将释放出碱金属之后的化合物去除。[应用例11]在本专利技术的原子室的制造方法中，优选的是，在所述准备工序中，所述第1区域和所述第2区域经由连通孔连通，所述去除工序包括封闭所述连通孔的步骤。由此，能够容易地密封将第2区域去除之后的内部空间。[应用例12]在本专利技术的原子室的制造方法中，优选的是，在所述准备工序中，多个所述室容器相连接。由此，能够高效地制造出多个原子室。[应用例13]本专利技术的量子干涉装置的特征在于具备本专利技术的原子室。根据这样的量子干涉装置，能够发挥优异的频率稳定度。[应用例14]在本专利技术的量子干涉装置中，优选的是，所述第1区域的温度比所述第3区域的温度高。由此，能够使气体状的碱金属原子稳定地存在于第1区域，并使液体状或固体状的碱金属稳定地存在于第3区域。[应用例15]本专利技术的原子振荡器的特征在于具备本专利技术的原子室。根据这样的原子振荡器，能够发挥优异的频率稳定度。[应用例16]本专利技术的电子设备的特征在于具备本专利技术的原子室。根据这样的电子设备，能够使原子室的频率稳定度优异。[应用例17]本专利技术的移动体的特征在于具备本专利技术的原子室。根据这样的移动体，能够使原子室的频率稳定度优异。附图说明图1是示出本专利技术的第1实施方式的原子振荡器(量子干涉装置)的概略图。图2是用于说明碱金属的能量状态的图。图3是示出从光射出部射出的两种光的频率差与由光检测部检测出的光的强度之间的关系的曲线图。图4的(a)是图1所示的原子振荡器具有的原子室的纵剖视图，图4的(b)是图4的(a)中的A-A线的剖视图(横剖视图)。图5是示出图4所示的原子室的制造方法的准备工序中使用的部件的图。图6是用于说明图4所示的原子室的制造方法的准备工序、释放工序、调温工序和单片化工序的图。图7是用于说明本专利技术的第1实施方式的原子室的变形例的图。图8的(a)是本专利技术的第2实施方式的原子振荡器具有的原子室的纵剖视图，图8的(b)是图8的(a)中的A-A线的剖视图(横剖视图)。图9是用于说明本专利技术的第2实施方式的原子室的变形例的图。图10是示出本专利技术的第3实施方式的原子振荡器具有的原子室的横剖视图。图11是示出在利用GPS卫星的定位系统中使用了本专利技术的原子振荡器的情况下的概略结构的图。图12是示出本专利技术的移动体的一个例子的图。标号说明1：原子振荡器；2：原子室；2A：原子室；2B：原子室；2C：原子室；2D：原子室；3：光射出部；5：光检测部；6：加热器；7：温度传感器；8：磁场产生部；10：控制部；11：温度控制部；12：激励光控制部；13：磁场控制部；21：主体部；21A：主体部；21D：主体部；22：窗部；22A：窗部；23：窗部；23A：窗部；24：切槽；41：光学部件；42：光学部件；43：光学部件；44：光学部件；100：定位系统；200：GPS卫星；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种原子室，其特征在于，所述原子室具备：碱金属原子；碱金属释放材料，其释放出所述碱金属原子；以及内部空间，其收纳所述碱金属原子和所述碱金属释放材料，所述内部空间具有：第1区域，其收纳气体状的所述碱金属原子；第2区域，其收纳所述碱金属释放材料；以及第3区域，其收纳液体状或固体状的所述碱金属原子。

【技术特征摘要】
2015.04.15 JP 2015-0834501.一种原子室，其特征在于，所述原子室具备：碱金属原子；碱金属释放材料，其释放出所述碱金属原子；以及内部空间，其收纳所述碱金属原子和所述碱金属释放材料，所述内部空间具有：第1区域，其收纳气体状的所述碱金属原子；第2区域，其收纳所述碱金属释放材料；以及第3区域，其收纳液体状或固体状的所述碱金属原子。2.根据权利要求1所述的原子室，其中，在所述第1区域与所述第2区域之间存在所述第3区域。3.根据权利要求1所述的原子室，其中，在所述第2区域与所述第3区域之间存在所述第1区域。4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的原子室，其中，所述原子室具备将所述第1区域和所述第2区域之间连通的连通孔，所述连通孔的宽度比所述碱金属释放材料的宽度小。5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的原子室，其中，所述原子室具备配置在所述第2区域的吸气材料。6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的原子室，其中，所述内部空间中的除气体状的所述碱金属原子之外的气体的分压为10-4Pa以下。7.一种原子室的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下工序：准备工序，准备室容器，该室容器具有内部空间，该内部空间具有第1区域、第2区域以及第3区域，在所述内部空间的所述第2区域收纳含...

【专利技术属性】
技术研发人员：石原直树，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP