CN101917192A - 基于玻璃结构的铯束管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于玻璃结构的铯束管，主要由铯束路径管(4)、以及与该铯束路径管(4)一端密封相连的吸铯泡(9)组成，其特征在于：在该铯束路径管(4)的另一端密封连接有过渡段(6)，在该过渡段(6)上密封连接有准直器(7)，以及与该准直器(7)密封相连的铯炉(8)；同时，在铯炉(8)内部还设有铯泡(2)；所述的铯炉(8)、铯泡(2)、吸铯泡(9)及铯束路径管(4)均由玻璃制作而成。本发明的玻璃铯束路径管、过渡段及铯泡均由玻璃制作而成，而不再由金属材料制作，因此本发明能很大程度的降低对制作工艺的要求，降低制作成本。

Description

基于玻璃结构的铯束管

技术领域

本发明涉及一种铯束管，具体是指一种基于玻璃结构的铯束管。

背景技术

目前光抽运小铯钟在时间统一、守时、导航及通信等系统中有着广泛的应用，而其核心装置铯束管对整个光抽运小铯钟的性能有着决定性的作用。

传统的光抽运小铯钟的铯束管虽能基本满足人们的使用要求，但仍然存在以下缺陷：1、由于传统光抽运小铯钟的铯束管完全采用金属材料制作而成，因此其整体质量较重、体积较大，不利于安装和携带；2、传统铯束管中的铯束路径、U型腔、铯炉、C场线圈及磁屏蔽层等都放置在高真空中，因此对生产和制造的要求太高，不利于大批量的生产；3、由于铯束管材料的放气特性，从而极大的限制了材料的选择余地。4、由于铯束管内部的空间较大，结构不合理，不仅增加了排气的难度，提高了对离子泵的要求，而且C场线圈、热敏电阻、磁屏蔽层等又限制了烘烤温度，因此在制作过程中就无形的增加了烘烤时间、增加了成本。

发明内容

本发明的目的在于克服目前光抽运小铯钟的铯束管生产和制造要求较高、结构不合理及整体质量较重等缺陷，提供一种不仅结构简单合理，而且对生产制造过程要求较低的一种基于玻璃结构的铯束管。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种基于玻璃结构的铯束管，主要由铯束路径管、以及与该铯束路径管一端密封相连的吸铯泡组成，在该铯束路径管的另一端密封连接有过渡段，在该过渡段上密封连接有准直器，以及与该准直器密封相连的铯炉；同时，在铯炉内部还固定有铯泡；所述的铯炉、铯泡、吸铯泡及铯束路径管均由玻璃制作而成。

为了更好的实现本发明，所述铯束路径管、铯泡、铯炉以及吸铯泡的内部均为真空状态，且在铯泡的内部填充有金属铯。

进一步地，在所述铯束路径管上还套有U型腔，且在位于该U型腔两侧的铯束路径管上还设有光窗。

所述铯炉、准直器、过渡段、铯束路径管、及吸铯泡的中心点均位于同一条直线上。同时，在铯束路径管上还设有将整个U型腔包裹在其内部的磁屏蔽层。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明的铯束路径管、吸铯泡、铯炉以及铯泡均由玻璃制作而成，而不再由金属材料制作，因此本发明能很大程度的降低对制作工艺的要求，降低制作成本。

(2)本发明金属铯的溢出是通过由玻璃制成的铯泡的炸裂来实现，其释放方式与传统的金属铯溢出方式完全不同，因此其性能更加简单可靠。

(3)本发明只有铯束路径管、吸铯泡、铯炉以及铯泡内部需要制作成真空状态，其余部分均不制作成真空状态，因此本发明不仅能大大的降低制作难度要求、降低了真空工艺要求、增加了材料选择余地、减小了对离子泵抽气能力的要求，而且其烘烤时间也由原来的半月减少到一天以内，极大的提高了制作效率。

(4)本发明的内部结构非常紧凑，因此其内部空间非常小，便于排气。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

图1所示，本发明的铯束管设置在外壳1的内部，且该铯束管主要由铯束路径管4、过渡段6、准直器7、吸铯泡9、铯炉8以及铯泡2构成。其中，吸铯泡9与铯束路径管4的一端密封连接，且该吸铯泡9的内部还与铯束路径管4的内部相连通。所述的过渡段6采用膨胀系数与玻璃接近的金属材料制作而成，为保证高的真空密封，该过渡段6密封连接在铯束路径管4的另一端，同时，由耐腐蚀材料制作而成的准直器7采用氩弧焊接方式与该过渡段6密封连接。

所述的铯炉8直接与该准直器7进行匹配密封连接。同时，在该铯炉8的内部引入有电极，而在该铯炉8的外部则缠绕有加热丝。铯泡2由铯炉8上的支架进行抱箍固定，并位于铯炉8的内部，且在该铯泡2的内部还填充有金属铯。为了确保简化制作成本及工艺，提高稳定性能，所述的铯炉8、铯泡2、吸铯泡9及铯束路径管4均由玻璃制作而成，从而改变传统的由金属材料制作的工艺。使用时，铯炉8的电极进行放电，使铯泡2破裂，从而将铯泡2内部的金属铯释放出来，然后加热丝对铯炉8进行加热使铯蒸汽经过准直器7泻流而出。

在外壳1的内部还设有一个U型腔5，所述的铯束路径管4贯穿该U型腔5，从而使得该U型腔5与铯束路径管4固定相连。为了减小杂散，在铯束路径管4上且位于该U型腔5的两侧还各设有一个光窗3，为了进一步的增强透射率，在每个光窗3上还镀有一层增透膜。这样不仅U型腔5中的微波可透过玻璃与铯束相互作用产生拉姆齐跃迁，同时激光也可透过光窗3与铯束相互作用实现光抽运与光检测。

为了更好的实现本发明，在整个U型腔5的外部还设有一个固定在铯束路径管4上的磁屏蔽层10，即该磁屏蔽层10将整个U型腔5完全包裹在其内部，以实现屏蔽外部各种外磁场(如地磁场)的干扰。

同时，在吸铯泡9的内壁上则涂有吸铯剂与消气剂。为了确保效果，铯炉8、准直器7、过渡段6、吸铯泡9与铯束路径管4的中心均位于同一条水平线上。相应的，本发明只在吸铯泡9、铯炉8、铯泡2及铯束路径管4的内部抽成真空状态，其余部分均不需要抽成真空。

如上所述，便可以很好的实现本发明。

Claims (6)

1.基于玻璃结构的铯束管，主要由铯束路径管(4)、以及与该铯束路径管(4)一端密封相连的吸铯泡(9)组成，其特征在于：在该铯束路径管(4)的另一端密封连接有过渡段(6)，在该过渡段(6)上密封连接有准直器(7)，以及与该准直器(7)密封相连的铯炉(8)；同时，在铯炉(8)内部还固定有铯泡(2)；所述的铯炉(8)、铯泡(2)、吸铯泡(9)及铯束路径管(4)均由玻璃制作而成。

2.根据权利要求1所述的基于玻璃结构的铯束管，其特征在于：所述铯束路径管(4)、铯泡(2)、铯炉(8)以及吸铯泡(9)的内部均为真空状态。

3.根据权利要求1或2所述的基于玻璃结构的铯束管，其特征在于：在所述铯束路径管(4)上还套有U型腔(5)，且在位于该U型腔(5)两侧的铯束路径管(4)上还设有光窗(3)。

4.根据权利要求3所述的基于玻璃结构的铯束管，其特征在于：在铯泡(2)的内部填充有金属铯。

5.根据权利要求1所述的基于玻璃结构的铯束管，其特征在于：所述铯炉(8)、准直器(7)、过渡段(6)、铯束路径管(4)、及吸铯泡(9)的中心点均位于同一条直线上。

6.根据权利要求3所述的基于玻璃结构的铯束管，其特征在于：在铯束路径管(4)上还设有将整个U型腔(5)包裹在其内部的磁屏蔽层(10)。

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