CN111447696A - 一种原子气室加热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种原子气室加热装置，属于原子气室温度控制技术领域。硅橡胶加热板固定在原子气室非窗口位置处，需保证原子气室置于硅橡胶加热板内，即原子气室四周空间的空气也能够被硅橡胶加热板加热，以维持观察窗口的温度，使原子气室的温度均匀性更好，且原子气室降温时气体不会在观察窗口处冷凝沉积；安装在所述原子气室顶部的硅橡胶加热板的中心开孔，称为加热板孔；加热时，加热板孔处的温度比周围稍低，原子气室降温时，气体冷凝在加热板孔处；原子气室玻璃封接头位于加热板孔处；本发明的结构简单、成本低、控制方便，且加热效果好、速度快、热效率高，并能够避免加热装置降温时的原子气体沉积问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种原子气室加热装置，属于原子气室温度控制技术领域。
背景技术
原子气室经常用于光谱学应用，例如可调谐二极管激光器校准、激光器的稳频、波长测试仪的校准等，也用于量子精密测量应用，比如原子钟、原子磁强计、原子多普勒测温、原子陀螺仪等，为了提高光谱测量和物理量测量的信噪比，往往需要升高原子气室的温度，以增加气室内原子气体的蒸汽压，使原子数密度增加，光与物质相互作用强度增强。
现有的原子气室加热技术有电阻加热丝缠绕加热，以及刚性不可弯折的加热片加热，比如陶瓷加热片加热，现有加热方法存在结构复杂、加热效果不均匀、剩磁大、热效率低、控制不易等问题，并容易产生原子气体沉积使光学窗口的透过率降低、散射增强的问题，影响原子气室正常使用。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有原子气室加热时存在加热不均匀，且容易产生原子气体沉积的问题，提供一种原子气室加热装置。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的。
一种原子气室加热装置，包括：原子气室、第一光学观察窗口、第二光学观察窗口、加热板通电线和热敏电阻引线；还包括：硅橡胶加热板、加热板孔和原子气室玻璃封接头；
硅橡胶加热板固定在原子气室非窗口位置处，需保证原子气室置于硅橡胶加热板内，即原子气室四周空间的空气也能够被硅橡胶加热板加热，以维持观察窗口的温度，使原子气室的温度均匀性更好，且原子气室降温时气体不会在观察窗口处冷凝沉积；安装在所述原子气室顶部的硅橡胶加热板的中心开孔，称为加热板孔；加热时，加热板孔处的温度比周围稍低，原子气室降温时，气体冷凝在加热板孔处；原子气室玻璃封接头位于加热板孔处；
所述硅橡胶加热板，由合金加热丝层、硅橡胶高温绝缘布层(两层)、压敏胶层和隔热层构成。
优选的，所述硅橡胶加热板有一层隔热层，降低加热板与空气间的热交换，使硅橡胶加热板既有加热功能也兼具保温功能；
优选的，所述硅橡胶加热板的合金加热丝层的加热丝呈双股对称排列，通电流时产生的磁场可以相互抵消；
优选的，所述硅橡胶加热板具有亚敏胶层，可以方便的与原子气室紧密贴合并固定。
原子气室，是一种圆柱形玻璃管，内含指定的原子或分子化合物的蒸汽，其蒸汽压受原子气室的温度控制，气室两端的圆形窗口为光学观察窗口；
有益效果
1、本发明的一种原子气室加热装置，在原子气室温度下降过程，气室内因温度增加而产生的蒸汽会冷凝在加热板孔也即原子气室玻璃封接头处，不影响原子气室的正常使用。
2、本发明的一种原子气室加热装置，硅橡胶加热板长出原子气室的部分可以对空气进行加热，在气室升温时，利用热空气辅助加热，增加了升温速度，并增加了气室的温度均匀性，在气室降温过程时，因热空气的存在，使观察窗口处的温度降低速度比加热板孔处慢，使气室内的热蒸汽不会冷凝在观察窗口处，不影响原子气室的正常使用。
3、本发明的一种原子气室加热装置，使用硅橡胶加热板作为加热器。硅橡胶加热板是一种物理强度和柔性性能优异的加热材料，可以方便的加工成各种所需的尺寸形状，其热容量小，加热速度快、开关迅速、热效率高，使本发明的一种原子气室加热装置具有结构简单、成本低，加热效果好、速度快、热效率高等有益效果，并能够避免加热装置降温时的原子气体沉积问题。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种原子气室加热装置示意图；
图2是硅橡胶加热板平面展开图；
图3是硅橡胶加热板的层级结构图。
其中，1—硅橡胶加热板；2—加热板孔；3—原子气室；4—光学观察窗口；5—光学观察窗口；6—原子气室玻璃封接头；7—加热板通电线和热敏电阻引线；8—原子气室加热装置；101—硅橡胶加热板主体；102—加热板孔；201—隔热层；202—上硅橡胶高温绝缘布层；203—合金加热丝层；204—下硅橡胶高温绝缘布层；205—压敏胶层。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1所示，一种原子气室加热装置8包括原子气室3、缠绕在原子气室上的硅橡胶加热板1。
原子气室3是商业产品，选用耐高温玻璃制造，比如硼硅玻璃、紫外熔融石英玻璃，是圆柱体形状，由于玻璃管制造工艺的原因，存在一个凸起约1cm的原子气室玻璃封接头6。原子气室存在第一光学观察窗口4、第二光学观察窗口5。
长方形的硅橡胶加热板1压粘在原子气室3上，构成了原子气室加热装置，如图2所示，硅橡胶加热板主体101为长方形结构，长度大于原子气室长度，宽度与原子气室周长相等；加热板孔102为长方形结构，长宽约为原子气室周长的1/2左右；加热板通电线和热敏电阻引线7，用于与外部温控系统连接。
硅橡胶加热板的层级结构如图3所示，隔热层201、上硅橡胶高温绝缘布层202、合金加热丝层203、下硅橡胶高温绝缘布层204和压敏胶层205依次连接。
实际使用时，将硅橡胶加热板围绕成圆筒结构，通过压敏胶层205粘接在原子气室上，加热板孔102对准原子气室玻璃封接头，隔热层201在最外层。硅橡胶加热板的长度比原子气室更长，原子气室加热时，使第一光学观察窗口4和第二光学观察窗口5附近的空气也被加热，且硅胶加热板加热时的热量分布非常均匀，以及隔热层的存在，这保证了原子气室加热装置的加热均匀性和能量利用率高；硅橡胶加热板的长度比原子气室更长，且中心有加热板孔2，这时原子气室加热装置降温时，加热板孔2处的原子气室比光学窗口温度稍低，可以有效的防止原子气体冷凝沉积在光学窗口处，影响原子气室的正常使用。合金加热丝层203的导体呈双股对称结构，在硅橡胶加热板通电加热时，产生的磁场可以相互抵消。
以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种原子气室加热装置，包括：原子气室、第一光学观察窗口、第二光学观察窗口、加热板通电线和热敏电阻引线；其特征在于：还包括：硅橡胶加热板、加热板孔和原子气室玻璃封接头；
硅橡胶加热板固定在原子气室非窗口位置处，需保证原子气室置于硅橡胶加热板内，即原子气室四周空间的空气也能够被硅橡胶加热板加热，以维持观察窗口的温度，使原子气室的温度均匀性更好，且原子气室降温时气体不会在观察窗口处冷凝沉积；安装在所述原子气室顶部的硅橡胶加热板的中心开孔，称为加热板孔；加热时，加热板孔处的温度比周围稍低，原子气室降温时，气体冷凝在加热板孔处；原子气室玻璃封接头位于加热板孔处。
2.如权利要求1所述装置，其特征在于：所述硅橡胶加热板，由合金加热丝层、两层硅橡胶高温绝缘布层、压敏胶层和隔热层构成。
3.如权利要求1或2所述装置，其特征在于：所述硅橡胶加热板有一层隔热层，降低加热板与空气间的热交换，使硅橡胶加热板既有加热功能也兼具保温功能。
4.如权利要求1或2所述装置，其特征在于：所述硅橡胶加热板的合金加热丝层的加热丝呈双股对称排列，通电流时产生的磁场可以相互抵消。
5.如权利要求1或2所述装置，其特征在于：所述硅橡胶加热板具有亚敏胶层，可以方便的与原子气室紧密贴合并固定。
6.如权利要求1所述装置，其特征在于：所述原子气室，是一种圆柱形玻璃管，内含指定的原子或分子化合物的蒸汽，其蒸汽压受原子气室的温度控制，气室两端的圆形窗口为光学观察窗口。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112135370A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-12-25 | 北京航天控制仪器研究所 | 基于空间双端对称的弱磁场低温度梯度原子气室加热结构 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2008121291A (ru) * | 2008-05-27 | 2009-12-27 | Николай Борисович Болотин (RU) | Атомный газотурбинный авиационный двигатель |
| CN104734708A (zh) * | 2013-12-20 | 2015-06-24 | 精工爱普生株式会社 | 量子干涉装置、原子振荡器、电子设备以及移动体 |
| CN105430770A (zh) * | 2015-10-30 | 2016-03-23 | 北京航天控制仪器研究所 | 一种用于微型核磁共振陀螺仪的多层无磁加热装置 |
| CN105430776A (zh) * | 2015-12-08 | 2016-03-23 | 苏州市享乐惠信息科技有限公司 | 一种硅胶加热板 |
| CN109916387A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-06-21 | 北京航天控制仪器研究所 | 一种用于serf原子气室的无磁温控系统及方法 |
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- 2020-04-03 CN CN202010262637.3A patent/CN111447696A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2008121291A (ru) * | 2008-05-27 | 2009-12-27 | Николай Борисович Болотин (RU) | Атомный газотурбинный авиационный двигатель |
| CN104734708A (zh) * | 2013-12-20 | 2015-06-24 | 精工爱普生株式会社 | 量子干涉装置、原子振荡器、电子设备以及移动体 |
| CN105430770A (zh) * | 2015-10-30 | 2016-03-23 | 北京航天控制仪器研究所 | 一种用于微型核磁共振陀螺仪的多层无磁加热装置 |
| CN105430776A (zh) * | 2015-12-08 | 2016-03-23 | 苏州市享乐惠信息科技有限公司 | 一种硅胶加热板 |
| CN109916387A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-06-21 | 北京航天控制仪器研究所 | 一种用于serf原子气室的无磁温控系统及方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112135370A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-12-25 | 北京航天控制仪器研究所 | 基于空间双端对称的弱磁场低温度梯度原子气室加热结构 |
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