CN102684692A

CN102684692A - 气室单元、原子振荡器及电子装置

Info

Publication number: CN102684692A
Application number: CN2012100632981A
Authority: CN
Inventors: 珎道幸治
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2011-03-14
Filing date: 2012-03-12
Publication date: 2012-09-19
Also published as: US8633773B2; US20120235754A1; JP2012191138A

Abstract

本发明提供气室单元、原子振荡器及电子装置，能够提高频率精度。本发明的气室单元(2)具有：气室(21)，其封入有气体状的碱金属原子；以及加热器(22)，其对气室(21)进行加热，加热器(22)具有发热电阻体(222)，该发热电阻体(222)包含设置为相互平行的多个带状部(222a)，流过彼此相邻的两个带状部(222a)的电流的方向为彼此相反的方向，由此使伴随于对多个带状部(222a)的通电而产生的磁场相互抵消或缓和。

Description

气室单元、原子振荡器及电子装置

技术领域

本发明涉及气室单元、原子振荡器及电子装置。

背景技术

关于基于铷、铯等碱金属的原子的能量转移而进行振荡的原子振荡器，一般大致区分为利用基于光及微波的双共振现象的振荡器(例如，参照专利文献1)、以及利用基于波长不同的两种光的量子干涉效应(CPT：CoherentPopulation Trapping)的振荡器(例如，参照专利文献2)。

无论在哪种原子振荡器中，一般都将碱金属与缓冲气体一起封入气室内，为了将该碱金属保持为气体状，需要将气室加热到规定温度。

例如，在记载于专利文献3的原子振荡器中，在封入了气体状金属原子的气室的外表面上设置有由ITO构成的膜状发热体，通过通电来使该发热体发热。由此，能够加热气室，将气室内的金属原子保持为气体状。

在这样的原子振荡器中，通常调整供给到发热体的电流，以使气室内的温度恒定。因此，例如随着外界温度变化，流过发热体的电流会变化。

当如上所述流过发热体的电流变化时，从发热体产生的磁场也变化。在以往的原子振荡器中，由于从发热体产生的磁场在气室内波及到很广的范围，因此当从发热体产生的磁场变化时，与气室中的金属原子的基态能级间的能量差相当的频率发生变动。因此，在以往的原子振荡器中，存在输出频率偏离的问题。

【专利文献】

【专利文献1】日本特开平10-284772号公报

【专利文献2】美国专利第6806784号说明书

【专利文献3】美国专利申请公开第2006/0022761号说明书

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够提高频率精度的气室单元、原子振荡器及电子装置。

本发明是为了解决上述问题的至少一部分而完成的，能够作为以下的方式或应用例来实现。

[应用例1]

本发明的气室单元的特征在于，该气室单元具有：气室；以及第1加热器，其对所述气室进行加热，所述第1加热器包括：设置为彼此平行的第1带状部及第2带状部；以及所述第1带状部与所述第2带状部连接后的结构，流过所述第1带状部的电流的方向与流过所述第2带状部的电流的方向为彼此相反的方向。

根据如上所述构成的气室单元，即使对加热器(具体地讲是发热电阻体)的通电量变化，也能够抑制或防止气室内的磁场的变动。因此，能够在抑制气室内的磁场变化的同时，将气室内的温度维持为期望的温度。其结果，能够提高原子振荡器的频率精度。

[应用例2]

在本发明的气室单元中，优选的是，具有第2加热器，该第2加热器具有与所述第1加热器相同的结构，所述气室单元具有所述气室被夹在所述第1加热器与所述第2加热器之间的结构。

根据如上所述构成的气室单元，即使对第1加热器及第2加热器(具体地讲是发热电阻体)的通电量分别变化，也能够抑制或防止气室内的磁场变动。因此，能够在抑制气室内的磁场变化的同时，将气室内的温度维持为期望的温度。其结果，本发明的气室单元能够提高频率精度。

[应用例3]

在本发明的气室单元中，优选的是，所述第1加热器或所述第2加热器具有多个所述第1带状部及所述第2带状部，所述第1带状部与所述第2带状部交替地排列。

由此，能够有效地使伴随于对第1带状部的通电而产生的磁场、与伴随于对第2带状部的通电而产生的磁场相互抵消或缓和。

[应用例4]

在本发明的气室单元中，优选的是，所述第1带状部与所述第2带状部连接后的结构的形状是曲折的形状。

由此，能够简化用于对发热电阻体通电的布线。

[应用例5]

在本发明的气室单元中，优选的是，所述第1带状部及所述第2带状部是膜状的发热电阻体。

由此，能够通过各种成膜法来简单且高尺寸精度地形成发热电阻体。

[应用例6]

在本发明的气室单元中，优选的是，所述第1带状部及所述第2带状部接合在与所述气室分体设置的绝缘性的基板上。

由此，能够在防止发热电阻体的各部分彼此短路的同时，使发热电阻体的设置变得容易。

[应用例7]

在本发明的气室单元中，优选的是，所述第1带状部及所述第2带状部与所述气室的外表面接合。

由此，能够减小发热电阻体与气室之间的距离，能够有效地将来自发热电阻体的热传递到气室中。另外，能够防止在发热电阻体与气室之间产生间隙。因此，能够均匀且有效地对气室进行加热。

[应用例8]

本发明的原子振荡器的特征在于，具有：本发明的气室单元；光射出部，其射出激励所述气室中的碱金属原子的激励光；以及光检测部，其检测透过所述气室的所述激励光的强度。

由此，能够提供具有良好频率精度的原子振荡器。

[应用例9]

本发明的电子装置的特征在于，具有本发明的原子振荡器。

由此，能够提供具有良好可靠性的电子装置。

附图说明

图1是示出本发明的第1实施方式的原子振荡器的概要结构的框图。

图2是用于说明图1所示的原子振荡器具有的气室内的碱金属的能量状态的图。

图3是关于图1所示的原子振荡器具有的光射出部及光检测部示出来自光射出部的2个光的频率差、与光检测部的检测强度之间的关系的曲线图。

图4是示出图1所示的原子振荡器具有的气室单元的概要结构的立体图。

图5是示出图4所示的气室单元的剖面图。

图6是示出图5所示的加热器具有的发热电阻体的图。

图7是用于说明伴随于对图5所示的加热器具有的发热电阻体的通电而产生的磁场的图。

图8是示出本发明的第2实施方式的气室单元具有的加热器的图。

图9是示出本发明的第3实施方式的气室单元具有的加热器的图。

图10是示出本发明的第4实施方式的气室单元具有的加热器的图。

图11是示出本发明的第5实施方式的气室单元的剖面图。

图12中的(a)是示出在图11所示的加热器的基板的一面上设置的发热电阻体(第1发热电阻体)的图，(b)是示出在图11所示的加热器的基板的另一面上设置的发热电阻体的图。

图13是示出本发明的第6实施方式的气室单元的剖面图。

图14是示出本发明的第7实施方式的气室单元的剖面图。

图15是在利用GPS卫星的测位系统中使用本发明的原子振荡器时的系统结构概要图。

标号说明

1：原子振荡器；2：气室单元；2A：气室单元；2B：气室单元；2C：气室单元；2D：气室单元；2E：气室单元；2F：气室单元；3：光射出部；4：光检测部；5：控制部；21：气室；22：加热器；22A：加热器；22B：加热器；22C：加热器；22D：加热器；22E：加热器；22F：加热器；23：加热器；23D：加热器；23E：加热器；23F：加热器；24：温度传感器；25：温度传感器；26：线圈；51：频率控制电路；52：温度控制电路；53：磁场控制电路；211：板状部；212：板状部；213：间隔体；221：基板；222：发热电阻体；222A：发热电阻体；222B：发热电阻体；222C：发热电阻体；222a：带状部；222a1：带状部；222a2：带状部；222b：连结部；222c：连结部；223：发热电阻体；223a：带状部；224：发热电阻体；231：基板；232：发热电阻体；233：发热电阻体；234：发热电阻体；100：测位系统；200：GPS卫星；300：基站装置；301：天线；302：接收装置；303：天线；304：发送装置；400：GPS接收装置；401：天线；402：卫星接收部；403：天线；404：基站接收部；a1：箭头；a2：箭头；b1：箭头；b2：箭头；P：间距(pitch)；S：空间；ω0：频率；ω1：频率；ω2：频率。

具体实施方式

以下，根据附图所示的实施方式来详细说明本发明的气室单元及原子振荡器。

<第1实施方式>

图1是示出本发明的第1实施方式的原子振荡器的概要结构的框图，图2是用于说明图1所示的原子振荡器具有的气室内的碱金属的能量状态的图，图3是关于图1所示的原子振荡器具有的光射出部及光检测部示出来自光射出部的2个光的频率差、与光检测部的检测强度之间的关系的曲线图，图4是示出图1所示的原子振荡器具有的气室单元的概要结构的立体图，图5是示出图4所示的气室单元的剖面图，图6是示出图5所示的加热器具有的发热电阻体的图，图7是用于说明伴随于对图5所示的加热器具备的发热电阻体的通电而产生的磁场的图。另外，以下，为了方便说明，将图4、5、7中的上侧称为“上”，将下侧称为“下”。另外，为了方便说明，在图4～7中，作为相互垂直的3个轴，图示了X轴、Y轴及Z轴，将与X轴平行的方向称为“X轴方向”，将与Y轴平行的方向称为“Y轴方向”，将与Z轴平行的方向(上下方向)称为“Z轴方向”。

(原子振荡器)

首先，根据图1～图3，简单说明本实施方式的原子振荡器的整体结构。

另外，以下，虽然将在利用量子干涉效应的原子振荡器上应用本发明的情况作为一例来进行说明，但是本发明并不限于此，也可以应用于利用双共振效应的原子振荡器中。

图1所示的原子振荡器1具有气室单元2、光射出部3、光检测部4、控制部5。

另外，气室单元2具有：封入有气体状的碱金属的气室21；对气室21进行加热的加热器22、23；检测气室21的温度的温度传感器24、25；以及产生作用于气室21的磁场的线圈26。

在气室21的内部封入有气体状的铷、铯、钠等碱金属。

如图2所示，碱金属具有3能级系统的能量能级，可以取能量能级不同的2个基态状态(基态状态1、2)、和激励状态这3个状态。此处，基态状态1是比基态状态2低的能量状态。

当对这样的气体状的碱金属照射频率不同的两种共振光1、2时，共振光1、2在碱金属中的光吸收率(光透射率)随着共振光1的频率ω1与共振光2的频率ω2之差(ω1-ω2)而变化。

并且，在共振光1的频率ω1与共振光2的频率ω2之差(ω1-ω2)和相当于基态状态1与基态状态2之间的能量差的频率一致时，从基态状态1、2向激励状态的激励分别停止。此时，共振光1、2都不会被碱金属吸收而透射。将这种现象称为CPT现象或电磁诱导透明现象(EIT：Electromagnetically Induced Transparency)。

光射出部3射出激励气室21中的碱金属原子的激励光。

更具体地说，光射出部3射出如上所述的频率不同的两种光(共振光1及共振光2)。

共振光1的频率ω1可将气室21中的碱金属从上述的基态状态1激励到激励状态。

另外，共振光2的频率ω2可将气室21中的碱金属从上述的基态状态2激励到激励状态。

另外，优选的是，上述激励光(共振光1、2)具有相干性。

这样的光射出部3例如可由半导体激光器等激光光源构成。

光检测部4检测透过气室21的共振光1、2的强度。

例如，当上述的光射出部3使共振光1的频率ω1固定、使共振光2的频率ω2变化时，在共振光1的频率ω1与共振光2的频率ω2之差(ω1-ω2)和相当于基态状态1与基态状态2之间的能量差的频率ω0一致时，如图3所示，光检测部4的检测强度会急剧上升。将这样的急剧信号检测为EIT信号。该EIT信号具有由碱金属的种类确定的固有值。因此，通过使用这样的EIT信号，能够构成振荡器。

这样的光检测部4例如可由光检测器构成，该光检测器输出与接收的光的强度对应的检测信号。

控制部5具有控制加热器22、23及光射出部3的功能。

这样的控制部5具有：频率控制电路51，其控制光射出部3的共振光1、2的频率；温度控制电路52，其控制气室21中的碱金属的温度；以及磁场控制电路53，其控制施加给气室21的磁场。

频率控制电路51根据上述光检测部4的检测结果，控制从光射出部3射出的共振光1、2的频率。更具体地说，频率控制电路51控制从光射出部3射出的共振光1、2的频率，使由上述光检测部4检测到的(ω1-ω2)成为上述碱金属固有的频率ω0。

另外，温度控制电路52根据温度传感器24、25的检测结果，控制对加热器22、23的通电。

另外，磁场控制电路53控制对线圈26的通电，使线圈26所产生的磁场恒定。

(气室单元)

接着，对气室单元2进行详细说明。

如图4所示，气室单元2具有气室21；以及以夹持气室21的方式设置的1对加热器22、23。

[气室]

如图5所示，气室21具有：1对板状部211、212；以及设置在板状部211、212之间的间隔体213。

板状部211、212分别具有对于来自上述光射出部3的激励光的透射性。在本实施方式中，板状部212透过向气室21内入射的激励光，板状部211透过从气室21内射出的激励光。

在本实施方式中，板状部211、212分别呈板状。另外，板状部211、212在俯视时呈四边形。另外，板状部211、212的形状不限于上述形状，例如也可以是俯视时呈圆形。

构成这样的板状部211、212的材料只要具有上述对于激励光的透射性，则不特别限定，例如可以举出玻璃材料、石英等。

另外，间隔体213在上述1对板状部211、212之间形成空间S。在该空间S中，封入有上述的碱金属。

在本实施方式中，间隔体213呈框状或筒状，在俯视时外周及内周分别呈四边形。另外，间隔体213的形状不限于上述形状，例如也可以是在俯视时外周及内周分别呈圆形。

另外，间隔体213与各板状部211、212气密地接合。由此，能够使1对板状部211、212之间的空间S成为气密空间。作为间隔体213与各板状部211、212之间的接合方法，是根据间隔体213和各板状部211、212的构成材料来确定，不特别限定，例如能够使用基于粘结剂的接合方法、直接接合法、阳极接合法等。

构成这样的间隔体213的材料没有特别限定，可以是金属材料、树脂材料等，也可以与板状部211、212相同，是玻璃材料、石英等。

[加热器]

加热器22、23分别具有对上述气室21(更具体地说是气室21中的碱金属)进行加热的功能。由此，气室21中的碱金属的蒸汽压维持为规定压力值以上，能够将期望量的碱金属保持为气体状。

在本实施方式中，加热器22、23是以夹持气室21的方式设置的。另外，加热器22、23构成为隔着气室21上下对称。另外，加热器22、23也可以构成为隔着气室21上下非对称。另外，例如加热器22、23也可以构成为以气室21为中心绕与Y轴平行的轴线旋转对称。

该加热器22具有：基板221；设置在基板221的一面(图5中的上侧的面)上的发热电阻体(第1发热电阻体)222。

同样地，加热器23具有：基板231；以及设置在基板231的一面(图5中的下侧的面)上的发热电阻体(第1发热电阻体)232。

以下，对加热器22的各部分进行详细说明。另外，关于加热器23的结构，由于与加热器22的结构相同，因此省略其说明。

在本实施方式中，基板221在俯视时呈四边形(更具体地说是长方形)。另外，基板221的俯视形状不限于长方形，也可以是正方形、菱形、梯形等其他的四边形，也可以是三角形、五边形等其他的多边形，也可以是圆形、椭圆形、不规则形状等。

基板221具有对于激励气室21中的碱金属原子的激励光的透射性。由此，在激励光的光路上(具体地讲是气室21的外表面的激励光的射出部分上)上设置加热器22，能够通过加热器22来有效地对激励光的光路内的碱金属进行加热。另外，在本实施方式中，如图4所示，激励光经由加热器23而入射到气室21内，经由加热器22从气室21内射出。

另外，基板221具有绝缘性。由此，能够防止发热电阻体222的各部分彼此短路。另外，通过在与气室21分开设置的基板221上形成发热电阻体222，能够使发热电阻体222的设置变得容易。

作为这样的基板221的构成材料，只要具有上述的绝缘性及透光性、能够耐受发热电阻体222的发热，则不特别限定，例如能够使用玻璃材料、石英等。

另外，基板221的厚度不特别限定，例如为0.001～10mm左右。

这样的基板221的气室21侧的面与气室21接触。另外，基板221及气室21可以相互接合，也可以不相互接合。另外，在基板221与气室21之间可以存在用于接合的接合层和高导热性的导热层等层。但是，这样的接合层和导热层等层需要具有对于激励光的透射性。

另外，基板221的与气室21相反侧的面接合有发热电阻体(第1发热电阻体)222。

发热电阻体222是通过通电而发热的。在本实施方式中，由于发热电阻体(第1发热电阻体)222接合在基板221的与气室21相反侧的面上，因此来自发热电阻体222的热经由基板221传递到气室21。此时，由于来自发热电阻体222的热在基板221内向基板221的面方向适度地扩散，因此即使如后所述的发热电阻体222的图案较粗(更具体地说，例如即使带状部222a彼此之间的距离大)，也能够均匀地对气室21进行加热。

另外，在本实施方式中，发热电阻体222具有对于激励气室21中的碱金属原子激励光的透射性。由此，在气室21外表面的激励光的射出部上设置加热器22，能够通过加热器22有效地对激励光的光路内的碱金属进行加热。

特别是，发热电阻体222构成为，防止或抑制伴随于通电而产生的磁场向外侧泄漏。由此，即使针对发热电阻体222的通电量变化，也能够抑制或防止气室21内的磁场的变动。因此，能够在抑制气室21内的磁场变化的同时，使气室21内的温度维持为期望的温度。其结果，能够提高原子振荡器1的频率精度。

具体地进行说明，如图6所示，发热电阻体222呈曲折形状。由此，发热电阻体222的通电路径(电流流过的路径)能够防止或抑制伴随于通电而产生的磁场向外侧泄漏，并且用于向发热电阻体222通电的布线可得到简化。另外，用于向发热电阻体222通电的布线没有特别限定，例如能够使用接合引线、柔性印刷基板等。另外，向发热电阻体222通电的布线的一部分也可以形成在基板221的侧面上或气室21的侧面上。

这样的发热电阻体222由多个带状部222a、多个连结部222b、222c构成。

多个带状部222a分别具有长条形状(长方形的形状)，分别向X轴方向延伸，以相互隔开间隔而平行的方式设置。

另外，在本实施方式中，多个带状部222a的宽度(Y轴方向上的长度)相互相等。另外，各带状部222a的宽度由带状部222a的厚度、发热量、通电量、构成材料、电阻值等确定，没有特别限定，例如是0.01mm以上且10mm以下。另外，多个带状部222a的宽度也可以相互不同。

另外，在本实施方式中，多个带状部222a以等间距来设置。另外，多个带状部222a的间距P没有特别限定，优选小于带状部222a的宽度，另外，优选的是，只要能够确保带状部222a彼此间的绝缘性，则尽可能地小。另外，多个带状部222a也可以以不相等的间距来设置。

在这样的多个带状部222a中，彼此邻接的两个带状部222a的一端部彼此与另一端部彼此交替地通过连结部222b、222c来连结。由此，发热电阻体222呈曲折形状。

如图6所示，在这样的发热电阻体222中，当从其一端部(图6中左侧端部)向另一端部(图6中右侧端部)流过电流时，流过多个带状部222a的电流的方向从一端部侧朝向另一端部侧依次交替地成为相反方向。即，发热电阻体222包含多个带状部222a的中的、在-X方向上流过电流的多个带状部222a1、和在+X方向上流过电流的多个带状部222a2，带状部222a1和带状部222a2在Y轴方向上交替地排列设置。

如上所述，发热电阻体222能够使流过带状部222a1(第1带状部)的电流的方向(图6的箭头a1所示的方向)与流过带状部222a2(第2带状部)的电流的方向(图6的箭头a2所示的方向)成为彼此相反的方向。由此，如图7所示，能够使伴随于对带状部222a1的通电而产生的磁场方向(图7的箭头b1所示的方向)与伴随于对带状部222a2的通电而产生的磁场方向(图7的箭头b2所示的方向)成为彼此相反的方向。其结果，能够使伴随于对带状部222a1的通电而产生的磁场与伴随于对带状部222a2的通电而产生的磁场相互抵消或缓和。

因此，即使对加热器22(具体地讲是发热电阻体222)的通电量变化，也能够抑制或防止气室21内的磁场的变动。因此，能够在抑制气室21内的磁场的变化的同时，将气室21内的温度维持为期望的温度。其结果，能够提高原子振荡器1的频率精度。

另外，在本实施方式中，如上所述，由于带状部222a1(第1带状部)及带状部222a2(第2带状部)交替地排列设置，因此能够有效地使伴随于对带状部222a1的通电而产生的磁场与伴随于对带状部222a2的通电而产生的磁场相互抵消或缓和。

另外，带状部222a1(第1带状部)及带状部222a2(第2带状部)中的任意一个带状部可以是电阻值接近零的电阻体(导体)，几乎不产生由通电引起的发热。例如，在由电阻值接近零的电阻体(导体)构成带状部222a2(第2带状部)时，带状部222a2虽然实际上不具有发热的功能，但是具有抵消或缓和磁场的功能、以及作为用于向各带状部222a1通电的布线的功能。另外，图6、7所示的电流及磁场方向(方向)是一个例子，并不限于此，例如箭头a1、a2的方向(箭头b1、b2的方向也相同)也可以与图示的方向相反。

另外，发热电阻体222呈薄膜状。由此，能够通过各种成膜法来简单且高尺寸精度地形成发热电阻体222。

作为这样的发热电阻体222的构成材料，只要是如上所述可通过通电而发热并且具有对于激励光的透光性，则没有特别限定，例如优选使用ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、In₃O₃、SnO₂、含有Sb的SnO₂、含有Al的ZnO等氧化物等的透明电极材料。

这样的透明电极材料具有适当的透光性，并且能够通过通电而有效地进行发热。

另外，当发热电阻体222由透明电极材料构成时，能够在激励光的光路上设置加热器22。因此，能够通过加热器22来有效地对气室21的激励光的射出部进行加热。

发热电阻体222、223的厚度没有特别限定，例如是0.1μm以上且1mm以下。

另外，发热电阻体222的构成材料可以全部由相同材料构成，也可以是一部分与其他部分不同。

另外，发热电阻体222的形成没有特别限定，例如能够使用PVD法(物理气相沉积法)、等离子CVD、热CVD那样的化学蒸镀法(CVD)、真空蒸镀等干式电镀法、溶胶/凝胶法等来形成。

这样的发热电阻体222的一端部及另一端部与温度控制电路52电连接，在其一端部与另一端部之间施加电压。由此，多个带状部222a与电源串联连接。

[温度传感器]

另外，气室单元2具有温度传感器24、25。上述的加热器22、23的发热量是根据该温度传感器24、25的检测结果来控制的。由此，能够将气室21内的碱金属原子维持为期望的温度。

温度传感器24检测加热器22或气室21的板状部211的温度。另外，温度传感器25检测加热器23或气室21的板状部212的温度。

这样的温度传感器24、25的设置位置没有特别限定，虽然未图示，但是例如温度传感器24设置在加热器22上或气室21外表面的板状部211附近，温度传感器25设置在加热器23上或气室21外表面的板状部212附近。

作为温度传感器24、25，都没有特别限定，能够使用热敏电阻、热电偶等公知的各种温度传感器。

这样的温度传感器24、25通过未图示的布线与上述的温度控制电路52电连接。

并且，温度控制电路52根据温度传感器24的检测结果，控制上述的加热器22的通电量。另外，温度控制电路52根据温度传感器25的检测结果，来控制上述加热器23的通电量。

如上所述，使用2个温度传感器24、25，来控制对加热器22、23的通电量，从而能够进行更高精度的温度控制。另外，能够防止气室21内的温度偏差(激励光的入射侧与射出侧之间的温度差)。

[线圈]

另外，气室单元2具有线圈26(参照图1)。

这样的线圈26通过通电而产生磁场。由此，通过对气室21中的碱金属施加磁场，能够扩大碱金属退化的不同的能量状态之间的间隙(gap)，提高分辨率。其结果，能够提高原子振荡器1的振荡频率的精度。

该线圈26的设置位置没有特别限定，虽然未图示，但是例如可以以构成螺线管型(solenoid)的方式沿着气室21外周缠绕设置，也可以以构成亥姆霍兹型(Helmholtz)的方式，使1对线圈隔着气室21对置。

该线圈26通过未图示的布线与上述磁场控制电路53电连接。由此，能够向线圈26进行通电。

作为如上所述的线圈26的构成材料，虽然没有特别限定，但是例如可以举出银、铜、钯、白金、金、或它们的合金等，能够使用其中的1种或组合2种以上来使用。

根据如上说明的本实施方式的气室单元2，由于流过带状部222a1的电流的方向与流过带状部222a2的电流的方向相互相反，因此能够使伴随于对带状部222a1的通电而产生的磁场与伴随于对带状部222a2的通电而产生的磁场相互抵消或缓和。即，发热电阻体222构成为防止或抑制伴随于通电而产生的磁场向外侧(更具体地说是气室21内)泄漏。同样，发热电阻体223也构成为防止或抑制伴随于通电而产生的磁场向外侧泄漏。

因此，即使对加热器22、23的通电量变化，也能够抑制或防止气室21内的磁场的变动。因此，能够在抑制气室21内的磁场的变化的同时，使气室21内的温度维持为期望的温度。其结果，能够提高原子振荡器1的频率精度。

另外，根据具有这样的气室单元2的原子振荡器1，具有良好的频率精度。

<第2实施方式>

接着，对本发明的第2实施方式进行说明。

除了加热器的发热电阻体的结构(主要是形状)不同以外，本实施方式的气室单元与上述第1实施方式的气室单元相同。

另外，在以下的说明中，关于第2实施方式的气室单元，以与第1实施方式不同之处为中心进行说明，对于相同的内容，省略其说明。另外，在图8中，对于与上述实施方式相同的结构，标注相同的标号。

关于图8所示的气室单元2A，在上述第1实施方式的气室单元2中，设置有加热器22A，来代替加热器22。另外，虽然未图示，但是气室单元2A也可以是在上述第1实施方式的气室单元2中设置与加热器22A相同的加热器，来代替加热器23。

加热器22A具有通过通电而发热的发热电阻体222A。

该发热电阻体222A由设置为相互平行的多个带状部222a构成。即，发热电阻体222A与在上述第1实施方式的加热器22的发热电阻体222中省略连结部222b、222c后的结构相同。

该发热电阻体222A与第1实施方式的发热电阻体222相同，流过带状部222a1(第1带状部)的电流的方向与流过带状部222a2(第2带状部)的电流的方向为彼此相反的方向。

另外，在发热电阻体222A中，多个带状部222a与电源并联连接，各带状部222a的一端部与另一端部之间被施加电压。由此，能够抑制电源电压。

根据如上说明的第2实施方式的气室单元2A，也能够提高频率精度。

<第3实施方式>

接着，对本发明的第3实施方式进行说明。

另外，在以下的说明中，关于第3实施方式的气室单元，以与第1实施方式不同之处为中心进行说明，对于相同的内容，省略其说明。另外，在图9中，对于与上述实施方式相同的结构，标注相同的标号。

关于图9所示的气室单元2B，在上述第1实施方式的气室单元2中，设置有加热器22B，来代替加热器22。另外，虽然未图示，但是气室单元2B也可以是在上述第1实施方式的气室单元2中设置与加热器22B相同的加热器，来代替加热器23。

加热器22B具有通过通电而发热的发热电阻体222B。

该发热电阻体222B由设置为相互平行的多个带状部222a和多个连结部222b构成。即，发热电阻体222B与在上述第1实施方式的加热器22的发热电阻体222中省略连结部222c后的结构相同。

该发热电阻体222B与第1实施方式的发热电阻体222相同，流过带状部222a1(第1带状部)的电流的方向与流过带状部222a2(第2带状部)的电流的方向为彼此相反的方向。

如上所述的发热电阻体222B能够进行仅来自多个带状部222a的一端部侧(图9中的上侧)的通电。因此，与上述第2实施方式的用于向发热电阻体222A通电的布线相比，能够简化用于向发热电阻体222B通电的布线。另外，对于由连结部222b连结的成对的2个带状部222a1、222a2的各对，都能够将多个带状部222a与电源并联连接。因此，与上述第1实施方式相比，能够抑制电源电压。

根据如上说明的第3实施方式的气室单元2B，也能够提高频率精度。

<第4实施方式>

接着，对本发明的第4实施方式进行说明。

除了加热器的发热电阻体的结构(主要是形状)不同以外，本实施方式的气室单元与上述第1实施方式的气室单元相同。另外，除了向加热器的发热电阻体通电的方法(用于通电的布线的结构)不同以外，本实施方式的气室单元与上述第3实施方式的气室单元相同。

另外，在以下的说明中，关于第4实施方式的气室单元，以与第1实施方式的不同之处为中心来进行说明，对于相同的内容，省略其说明。另外，在图10中，对于与上述实施方式相同的结构，标注相同的标号。

关于图10所示的气室单元2C，在上述第1实施方式的气室单元2中，设置有加热器22C，来代替加热器22。另外，虽然未图示，但是气室单元2C也可以是在上述第1实施方式的气室单元2中设置与加热器22C相同的加热器，来代替加热器23。

加热器22C具有通过通电而发热的发热电阻体222C。

该发热电阻体222C由设置为相互平行的多个带状部222a、和多个连结部222b构成。即，发热电阻体222C是与上述第3实施方式的加热器22B的发热电阻体222B相同的形状。

在该发热电阻体222C中，流过通过连结部222b连结的成对的2个带状部222a(带状部222a1及带状部222a2)的电流的方向为彼此相反的方向，但是流过2个对之间互相邻接的2个带状部222a彼此(带状部222a1彼此，带状部222a2彼此)的电流的方向为彼此相同的方向。

根据如上说明的第4实施方式的气室单元2C，也能够提高频率精度。

<第5实施方式>

接着，对本发明的第5实施方式进行说明。

图11是示出本发明的第5实施方式的气室单元的剖面图，图12(a)是示出在图11所示的加热器的基板的一面上设置的发热电阻体(第1发热电阻体)的图，图12(b)是示出在图11所示的加热器的基板的另一面上设置的发热电阻体的图。

除了加热器的结构不同以外，本实施方式的气室单元与上述第1实施方式的气室单元相同。

另外，在以下的说明中，关于第5实施方式的气室单元，以与第1实施方式的不同之处为中心进行说明，对于相同的内容，省略其说明。另外，在图11、12中，对于与上述实施方式相同的结构，标注相同的标号。

图11所示的气室单元2D具有：气室21；以及以夹持气室21的方式设置的1对加热器22D、23D。

加热器22D具有：基板221；相对于基板221设置在气室21的相反侧的发热电阻体(第2发热电阻体)222；以及相对于基板221设置在气室21侧的发热电阻体(第1发热电阻体)223。

发热电阻体223具有相互隔开间隔而并列设置的多个带状部223a，构成为与发热电阻体222相同。

关于这样的发热电阻体223，由于与基板221的气室21侧的面接合，因此能够缩小发热电阻体223与气室21之间的距离，能够将来自发热电阻体223的热有效地传递到气室21中。另外，在本实施方式中，由于在基板221的与气室21相反侧的面上也设置有发热电阻体222，因此能够增大加热器22的发热量。

同样，加热器23D具有：基板231；相对于基板231设置在气室21的相反侧的发热电阻体(第2发热电阻体)232；以及相对于基板231设置在气室21侧的发热电阻体(第1发热电阻体)233。

根据如上说明的第5实施方式的气室单元2D，也能够提高频率精度。

<第6实施方式>

接着，对本发明的第6实施方式进行说明。

图13是示出本发明的第6实施方式的气室单元的剖面图。

除了加热器的结构不同以外，本实施方式的气室单元与上述第1实施方式的气室单元相同。另外，除了省略了在基板的与气室相反侧的面上设置的发热电阻体以外，本实施方式的气室单元与上述第5实施方式的气室单元相同。

另外，在以下的说明中，关于第6实施方式的气室单元，以与第1实施方式的不同之处为中心进行说明，对于相同的内容，省略其说明。另外，在图13中，对于与上述实施方式相同的结构，标注相同的标号。

图13所示的气室单元2E具有：气室21；和以夹持气室21的方式设置的1对加热器22E、23E。

加热器22E具有：基板221；以及相对于基板221设置在气室21侧的发热电阻体223。换言之，加热器22E与使上述第1实施方式的加热器22正反颠倒后的结构相同。

同样，加热器23E具有：基板231；以及相对于基板231设置在气室21侧的发热电阻体233。

根据如上说明的第6实施方式的气室单元2E，也能够提高频率精度。

<第7实施方式>

接着，对本发明的第7实施方式进行说明。

图14是示出本发明的第7实施方式的气室单元的剖面图。

另外，在以下的说明中，关于第7实施方式的气室单元，以与第1实施方式的不同之处为中心进行说明，对于相同的内容，省略其说明。另外，在图14中，对于与上述实施方式相同的结构，标注相同的标号。

图14所示的气室单元2F具有：气室21；和以夹持气室21的方式设置的1对加热器22F、23F。

加热器22F具有与气室21的上面接合的发热电阻体224。

该发热电阻体224与上述第1实施方式的发热电阻体222相同地进行了构图(patterning)。

关于这样的发热电阻体224，由于与气室21的外表面接合，因此能够缩小发热电阻体224与气室21之间的距离，能够将来自发热电阻体224的热有效地传递到气室21中。另外，能够防止在发热电阻体224与气室21之间产生间隙。因此，能够均匀且有效地对气室21进行加热。

同样，加热器23F具有与气室21的下表面接合的发热电阻体234。

图15所示的测位系统100由GPS卫星200、基站装置300、GPS接收装置400构成。

GPS卫星200发送测位信息(GPS信号)。

基站装置300具有：接收装置302，其通过例如设置在电子参考点(GPS连续观测站)的天线301而高精度地接收来自GPS卫星200的测位信息；以及发送装置304，其通过天线303发送由该接收装置302接收到的测位信息。

此处，接收装置302具有上述本发明的原子振荡器1作为其基准频率振荡源。这样的接收装置302具有良好的可靠性。另外，由接收装置302接收到的测位信息通过发送装置304实时地发送。

GPS接收装置400具有：卫星接收部402，其通过天线401接收来自GPS卫星200的测位信息；以及基站接收部404，其通过天线403接收来自基站装置300的测位信息。

以上，虽然根据图示的实施方式来说明了本发明的气室单元、原子振荡器及电子装置，但是本发明并不限于此。

另外，在本发明的气室单元及原子振荡器中，各部分的结构能够置换为发挥相同的功能的任意结构，另外也可以附加任意的结构。

另外，本发明的气室单元及原子振荡器也可以组合上述各实施方式的任意结构。

例如，在上述的实施方式中，虽然对气室单元具有的2个加热器(第1加热器，第2加热器)为彼此相同结构的情况进行了说明，但是在气室单元具有2个加热器的情况下，也可以是一方的加热器与另一方的加热器为不同的结构。

另外，根据气室21的大小、使用的碱金属的种类、加热器的发热量等，也可以省略加热器22、23中的一方。另外，气室单元具备的加热器的数量也可以是3个或5个以上。

另外，在上述的实施方式中，虽然对设置有2个温度传感器的情况进行了说明，但是温度传感器的数量可以是1个，也可以是3个以上。

Claims

1.一种气室单元，其特征在于，该气室单元具有：

气室；以及

第1加热器，其对所述气室进行加热，

所述第1加热器包括：设置为彼此平行的第1带状部及第2带状部；以及所述第1带状部与所述第2带状部连接后的结构，

流过所述第1带状部的电流的方向与流过所述第2带状部的电流的方向为彼此相反的方向。

2.根据权利要求1所述的气室单元，其特征在于，

所述气室单元具有第2加热器，该第2加热器具有与所述第1加热器相同的结构，

所述气室单元具有所述气室被夹在所述第1加热器与所述第2加热器之间的结构。

3.根据权利要求1或2所述的气室单元，其特征在于，

所述第1加热器或所述第2加热器具有多个所述第1带状部及所述第2带状部，所述第1带状部与所述第2带状部交替地排列。

4.根据权利要求3述的气室单元，其特征在于，

所述第1带状部与所述第2带状部连接后的结构的形状是曲折的形状。

5.根据权利要求1述的气室单元，其特征在于，

所述第1带状部及所述第2带状部是膜状的发热电阻体。

6.根据权利要求5述的气室单元，其特征在于，

所述第1带状部及所述第2带状部接合在与所述气室分体设置的绝缘性的基板上。

7.根据权利要求5述的气室单元，其特征在于，

所述第1带状部及所述第2带状部与所述气室的外表面接合。

8.一种原子振荡器，其特征在于，该原子振荡器具有：

权利要求1所述的气室单元；

光射出部，其射出激励所述气室中的碱金属原子的激励光；以及

光检测部，其检测透过所述气室的所述激励光的强度。

9.一种电子装置，其特征在于，该电子装置具有：

权利要求8所述的原子振荡器。