CN108710284B - 一种微通道板测试用铯炉系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微通道板测试用铯炉系统。该系统包括：组成真空舱室的真空舱室门和固定板；固定连接在所述固定板上的包括有玻璃铯泡的铯原子束发射组件；所述铯原子束发射组件包括放置玻璃铯泡的支撑组件和依次远离所述玻璃铯泡的铯气氛室和准直器；所述铯气氛室外侧设置有加热装置；贯穿所述真空舱室门用以挤压所述支撑组件以破碎所述玻璃铯泡的传动杆。本发明提供的微通道板测试用铯炉系统，能够提供微通道板测试二次电子发射系数时需要的铯原子束流，降低直接使用铯原子钟内成品铯炉的测试成本。并且该系统结构简单、操作方便、可重复使用、无现有铯炉击穿失败的风险。
Description
技术领域
本发明涉及原子钟技术领域。更具体地，涉及一种微通道板测试用铯炉系统。
背景技术
原子钟是目前各国守时、授时领域中最为重要的关键装备，目前较成熟的主要有铷钟、氢钟和铯钟。三者相较而言，铯钟长期稳定度最好，且准确度较高。电子倍增器是铯钟的核心部件，主要由微通道板制成。在将由微通道板制成的电子倍增器应用于铯原子钟之前，需要对其进行铯离子条件下的二次电子发射系数的分析测试。
现有的微通道板测试直接使用铯原子钟内成品铯炉，检测成本太高。因此，需要设计其它的检测方法对微通道板进行铯离子条件下的二次电子发射系数的分析测试。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微通道板测试用铯炉系统，以解决现有的微通道板测试直接使用铯原子钟内成品铯炉的检测成本过高的技术问题。
为了实现上述目的，本申请提供以下技术方案：
一种微通道板测试用铯炉系统，该系统包括：
组成真空舱室的真空舱室门和固定板；
固定连接在所述固定板上的包括有玻璃铯泡的铯原子束发射组件；所述铯原子束发射组件包括放置玻璃铯泡的支撑组件和依次远离所述玻璃铯泡的铯气氛室和准直器；所述铯气氛室外侧设置有加热装置；
贯穿所述真空舱室门用以挤压所述支撑组件以破碎所述玻璃铯泡的传动杆。
优选地，所述支撑组件包括第一法兰、通过波纹管与所述第一法兰配合连接的挤压锥、固定连接在所述挤压锥有波纹管的一侧上的用以放置限定玻璃铯泡的限位挡板；所述传动杆挤压所述挤压锥以破碎所述玻璃铯泡；
所述铯气氛室和准直器形成于第二法兰上，所述第一法兰与第二法兰配合连接；当所述玻璃铯泡破碎后，在所述加热装置的加热条件下铯蒸气于所述铯气氛室中达到气压稳定后，铯原子束从所述准直器中泄流喷出。
优选地，所述第二法兰靠近所述第一法兰的一侧，包括有凹陷部以使所述铯气氛室具有伸出部，所述伸出部在传动杆挤压挤压锥时，挤压破碎所述玻璃铯泡。
优选地，所述挤压锥有波纹管的一侧上包括有凸起部，所述玻璃铯泡放置于所述限位挡板上时接触所述凸起部。
优选地，所述挤压锥背离波纹管的一侧上包括有与所述传动杆配合的卡位槽。
优选地，所述第一法兰和第二法兰之间的连接处包括有铜垫圈。
优选地，所述第一法兰和第二法兰在相应位置形成螺纹贯穿孔，通过第一螺杆固定连接；
所述第二法兰和固定板在相应位置形成螺纹贯穿孔，通过第二螺杆固定连接。
优选地，所述第一法兰的厚度大于所述第二法兰。
本发明的有益效果如下：
本发明提供的微通道板测试用铯炉系统，能够提供微通道板测试二次电子发射系数时需要的铯原子束流，降低直接使用铯原子钟内成品铯炉的测试成本。并且该系统结构简单、操作方便、可重复使用、无现有铯炉击穿失败的风险。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为本发明优选实施例中的微通道板测试用铯炉系统剖面分解示意图。
图2为本发明优选实施例中的微通道板测试用铯炉系统剖面结合示意图。
附图标记说明：1-准直器，2-铯气氛室，3-加热丝，4-第一螺杆，5-第二螺杆，6-铜垫圈，7-波纹管，8-限位挡板，9-玻璃铯泡，10-挤压锥，11-传动杆，12-真空舱室门，13-第二法兰，14-第一法兰，15-固定板。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
另外，在本发明中的实施例中所提到的一些方位词，例如“水平”、“垂直”等，这些方位词的含义与微通道板测试用铯炉系统的放置情况有关，不应理解为对本发明保护范围的限制。
本发明提供一个优选实施例，如图1和图2所示，一种微通道板测试用铯炉系统，该系统包括：
组成真空舱室的真空舱室门12和固定板15；
固定连接在所述固定板15上的包括有玻璃铯泡9的铯原子束发射组件；所述铯原子束发射组件包括放置玻璃铯泡的支撑组件和依次远离所述玻璃铯泡的铯气氛室2和准直器1；所述铯气氛室2外侧设置有加热装置例如加热丝 3；
贯穿所述真空舱室门12用以挤压所述支撑组件以破碎所述玻璃铯泡9的传动杆11。
在本优选实施例中所述支撑组件包括第一法兰1、通过波纹管7与所述第一法兰1配合连接的挤压锥10、固定连接在所述挤压锥10有波纹管7的一侧上的用以放置限定玻璃铯泡9的限位挡板8；所述传动杆11挤压所述挤压锥 10以破碎所述玻璃铯泡；所述铯气氛室2和准直器1形成于第二法兰13上，所述第一法兰14与第二法兰13配合连接；当所述玻璃铯泡9破碎后，在加热丝3的加热条件下铯蒸汽于所述铯气氛室2中达到气压稳定后，铯原子束从所述准直器1中泄流喷出。其中的第一法兰14为厚法兰，第二法兰13为薄法兰。铯泡挤碎区域与准直器出口之间留有一定的铯气氛室空间，以便于铯蒸气压稳定后以泄流方式喷出，获得稳定、均匀的铯原子束流。
如图1所示，所述第二法兰13靠近所述第一法兰14的一侧，包括有凹陷部以使所述铯气氛室2具有伸出部，所述伸出部在传动杆11挤压挤压锥10 时，挤压破碎所述玻璃铯泡9。
为了更好的破碎玻璃铯泡9，所述挤压锥10有波纹管7的一侧上包括有凸起部，所述玻璃铯泡9放置于所述限位挡板8上时接触所述凸起部。在挤压过程中，由凸起部与铯气氛室的伸出部共同挤压玻璃铯泡，以更高的效率破碎。
进一步的，为了传动杆挤压时与挤压锥的稳定接触，所述挤压锥10背离波纹管7的一侧上包括有与所述传动杆11配合的卡位槽。
进一步的，为了使密封性更好，所述第一法兰14和第二法兰13之间的连接处包括有铜垫圈6，确保第一法兰14和第二法兰13连接紧密，不漏气。
具体的连接方式为：所述第一法兰14和第二法兰13在水平方向相应位置形成螺纹贯穿孔，通过第一螺杆4固定连接；所述第二法兰13和固定板15 在垂直方向相应位置形成螺纹贯穿孔，通过第二螺杆5固定连接。
本优选实施例中的微通道板测试用铯炉系统安装及使用步骤如下：
将所述装有金属铯的玻璃铯泡9放置在所述限位挡板8中间。
所述第二法兰13和第一法兰14在水平方向相应位置形成有螺纹贯通孔，用第一螺杆4将第二法兰13和第一法兰14连接固定。在所述第二法兰13和第一法兰14之间装有铜垫圈6，确保第二法兰13和第一法兰14连接紧密，不漏气。
所述第二法兰13和固定板15在垂直方向相应位置形成有螺纹贯通孔，用第二螺杆5将铯炉整体固定在真空舱室门12的固定板15上。
关紧所述真空舱室门12，将真空舱室工作环境抽至5×10-5Pa以下。
在所述真空舱室门12上装有所述传动杆11，位置与所述挤压锥10相对应，推动传动杆11压缩所述波纹管7，将所述玻璃铯泡9挤碎。波纹管内装有限位挡板8，避免波纹管7压缩过分，并且利于玻璃碎渣清理和保护波纹管不被划伤。
将所述加热丝3通电加热，使可重复铯炉整体升至100℃左右，保持温度不变，待所述铯气氛室2内铯蒸气气压稳定后，铯原子束从所述准直器1泄流喷出。
本发明的微通道板测试用铯炉系统，具有结构简单、操作方便、测试成本低等优点。并且在具体使用时，当一个玻璃铯泡中的铯原子用尽时，可将螺杆拆下，更换新的玻璃铯泡，达到重复使用的效果。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (5)
1.一种微通道板测试用铯炉系统，其特征在于，该系统包括：
组成真空舱室的真空舱室门和固定板；
固定连接在所述固定板上的包括有玻璃铯泡的铯原子束发射组件；所述铯原子束发射组件包括放置玻璃铯泡的支撑组件和依次远离所述玻璃铯泡的铯气氛室和准直器；所述铯气氛室外侧设置有加热装置；
贯穿所述真空舱室门用以挤压所述支撑组件以破碎所述玻璃铯泡的传动杆；
所述支撑组件包括第一法兰、通过波纹管与所述第一法兰配合连接的挤压锥、固定连接在所述挤压锥有波纹管的一侧上的用以放置限定玻璃铯泡的限位挡板；所述传动杆挤压所述挤压锥以破碎所述玻璃铯泡；
所述铯气氛室和准直器形成于第二法兰上，所述第一法兰与第二法兰配合连接；所述第一法兰和第二法兰在水平方向相应位置形成螺纹贯穿孔，通过第一螺杆固定连接；
所述第二法兰和固定板在垂直方向相应位置形成螺纹贯穿孔，通过第二螺杆固定连接；
当所述玻璃铯泡破碎后，在所述加热装置的加热条件下铯蒸汽于所述铯气氛室中达到气压稳定后，铯原子束从所述准直器中泄流喷出；
所述第二法兰靠近所述第一法兰的一侧，包括有凹陷部以使所述铯气氛室具有伸出部，所述伸出部在传动杆挤压挤压锥时，挤压破碎所述玻璃铯泡。
2.根据权利要求1所述的铯炉系统，其特征在于，所述挤压锥有波纹管的一侧上包括有凸起部，所述玻璃铯泡放置于所述限位挡板上时接触所述凸起部。
3.根据权利要求1所述的铯炉系统，其特征在于，所述挤压锥背离波纹管的一侧上包括有与所述传动杆配合的卡位槽。
4.根据权利要求1所述的铯炉系统，其特征在于，所述第一法兰和第二法兰之间的连接处包括有铜垫圈。
5.根据权利要求1所述的铯炉系统，其特征在于，所述第一法兰的厚度大于所述第二法兰。
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