CN116114176A - 用于原子钟的恒温器和相关方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及用于原子钟的恒温器，该恒温器可以包括主体，该主体包括在该主体内的腔体。加热元件可以围绕该主体分布，该加热元件包括导电材料的线圈。被构造成产生具有相反极性的磁场的那些线圈可以被定位为控制在该腔体内可由该线圈诱导产生的磁场的量值。

Description

用于原子钟的恒温器和相关方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年8月11日提交的名称为″用于原子钟的恒温器和相关方法(OVENS FOR ATOMIC CLOCKS AND RELATED METHODS)″的美国临时专利申请序列号62/706,080的提交日期的权益，该申请的公开内容全文以引用方式并入本文。

技术领域

本公开整体涉及用于原子钟的恒温器。更具体地，本发明所公开的实施方案涉及用于原子钟的恒温器以及制作和使用此类恒温器的方法，其可以实现高温，同时减轻原子钟的谐振器处的净感应磁场，特别是净感应远场。

背景技术

原子钟通常测量当那些电子/原子的能级改变时由原子的电子发射或吸收的电磁信号。为了汽化原子并使其行进到原子钟的相关检测区域中，恒温器可以加热对象腔体中的材料。对象腔体以及原子钟的其他部分可以处于基本真空下，以降低大气可能与恒温器的材料或部件相互作用的可能性。

发明内容

在一些实施方案中，用于原子钟的恒温器可以包括：主体，其包括在该主体内的腔体；以及围绕该主体分布的多个加热元件。多个加热元件中的每个加热元件可以包括电阻性材料的线圈。多个加热元件的排布结构可以使得由加热元件的相应操作线圈诱导产生的具有相反极性的磁场的远场重叠。

在一些实施方案中，制作用于原子钟的恒温器的方法可以涉及围绕主体定位加热元件，该主体包括在该主体内的腔体。加热元件可以包括电阻性材料的线圈。被构造成产生具有相反极性的磁场的线圈中的交错线圈可以被定位为控制可由线圈诱导产生的磁场的量值。

在一些实施方案中，使用用于原子钟的恒温器的方法可以涉及利用围绕主体分布的加热元件来加热在该主体的腔体内的材料。加热元件可以包括电阻性材料的线圈。可以通过利用相邻的加热元件产生具有相反极性的磁场来控制可由加热元件的线圈诱导产生的磁场的量值。

附图说明

虽然本公开以特别指出并清楚地要求保护具体实施方案的权利要求书作为结尾，但当结合附图阅读时，通过以下描述可更容易地确定本公开范围内的实施方案的各种特征和优点。在附图中：

图1为根据本公开的恒温器的分解侧透视图；

图2为图1的恒温器的顶视图，其中某些外部部件被去除以便能够看到内部部件；

图3为图1的恒温器的横截面侧视图；

图4为描绘组装图1的恒温器的例示性方法的流程图；

图5为示出图1的恒温器的加热元件可如何彼此电连接以及电连接至电源的电路图；

图6为可用于根据本公开的恒温器中的加热元件的另一实施方案的局部剖面顶部透视图；

图7为图6的加热元件的横截面侧透视图；并且

图8为例示性原子钟的示意图。

具体实施方式

本发明所公开的实施方案整体涉及用于原子钟的恒温器以及制作和使用此类恒温器的方法，其可以实现高温，同时减轻在原子钟的谐振器附近的净感应磁场的不期望的效应，诸如原子跃迁的频移。换句话说，恒温器的加热器的磁场的远场效应的总和可以被忽略或抵消，并且因此可以减弱原子钟的谐振器处的其他不期望的场。例如，恒温器的加热元件可以被布置成使得由加热元件的相应操作线圈诱导产生的具有相反极性的磁场的远场可以重叠。更具体地，本发明公开了用于原子钟的恒温器的实施方案，其可以成对地定位加热元件的线圈，该线圈被构造成产生具有相反极性的磁场，使得原子钟的谐振器处产生的磁场(特别是远场)的量值被控制(例如，减弱、减小、基本上消除)。在一些实施方案中，由原子钟的谐振器处的线圈诱导产生的磁场(特别是远场)的净量值可以小于由相应加热元件诱导产生的磁场中的任一个磁场的量值。在一些实施方案中，由于谐振器中的感应磁场的量值的净减小，可以抵消(即，可以不诱导产生)可由磁场的远场诱导产生的材料属性(诸如例如原子的能级)的改变，该改变可以以其他方式在相关联的原子钟的一个或多个部件中(例如，在原子钟的谐振器中)或在对象材料本身中诱导产生。例如，每个加热元件可以包括两个线圈：内线圈和围绕内线圈同心地定位的外线圈，两个线圈中的每个线圈被构造成产生具有相反极性的磁场(例如，相似的磁极指向基本上相反的方向)。又如，每个加热元件可以包括单个线圈，并且每个加热元件可被构造成产生磁场，该磁场具有与每个相邻的加热元件的磁场的极性相反的极性。

如本文所用，关于给定参数、属性或条件的术语″基本上″和″约″是指并且包括本领域普通技术人员将理解给定参数、属性或条件满足方差程度(诸如，在可接受的制造公差范围内)的程度。例如，基本上或约为指定值的参数可以是指定值的至少约90％、指定值的至少约95％、指定值的至少约99％或甚至指定值的至少约99.9％。

如本文所用，″各自″意指一些或全部。如本文使用，″每一个″是指全部。

本公开所呈现的图示并不旨在为任何特定恒温器、电路、加热元件、原子钟或其部件的实际视图，而仅仅是用于描述例示性实施方案的理想化表示。因此，附图未必按比例绘制。

图1为根据本公开的恒温器100的分解侧透视图。图2为图1的恒温器100的顶视图，其中某些外部部件被去除以便能够看到内部部件。图3为图1的恒温器100的横截面侧视图；结合参考图1、图2和图3，恒温器100可以包括主体102，该主体的尺寸、形状、位置和构造被设置成接收要在恒温器100内加热的对象材料(材料未示出)。例如，主体102可以限定在主体102内的腔体104，并且材料可以定位在腔体104中以加热材料以供随后在原子钟中使用。腔体104在本文中可以另选地称为″腔室″。当组装恒温器100时，加热元件106可以围绕主体102分布，并且可以被定位和构造成加热腔体104中的材料。加热元件106通常可被构造成电阻加热元件106，并且可以包括电阻性材料的线圈108。线圈108可被构造成响应于通过线圈108的电流而产生热量。

加热元件106和线圈108的定位、电连接和操作构造可以使线圈108产生具有相反极性的磁场，以便控制可由线圈108在恒温器100中及周围的位置(诸如例如，在包括恒温器100的原子钟的谐振器内)的位置中诱导产生的磁场的量值。更具体地，加热元件106可以被布置成使得由加热元件106的相应操作线圈108诱导产生的具有相反极性的磁场的远场可以重叠。作为具体的非限制性示例，加热元件106中的每个加热元件可以至少基本上彼此相似(例如，在设计、额定功率、每单位时间的热量输出和/或量值方面)，并且提供被适当地间隔和定位的偶数个加热元件106可以确保对于每个加热元件106存在另一个加热元件106以产生相反极性的磁场的远场，至少基本上抵消远场的净效应。加热元件106还可以被表征为″筒式加热器″。在图1至图3的实施方案中，例如，包括各自具有单个线圈108的加热元件106，该加热元件围绕主体102分布，使得相邻的加热元件106可以被构造成产生具有彼此相反的极性的磁场。相反的极性可以至少基本上抵消磁场的效应，至少在某些位置，诸如例如在原子钟的谐振器附近的磁场的远场处。加热元件106以距由主体102限定的纵向轴线107相等的径向距离分布，其中在加热元件106中的每个加热元件之间具有等距的径向间距。

为了便于减小由加热元件106产生的磁场的净影响，至少在其中每个加热元件106仅包括单个线圈108或一组线圈108(所有线圈在相同的顺时针方向212或逆时针方向214承载电流)的实施方案中，恒温器100中的加热元件106的总数可以为例如偶数。更具体地，恒温器100中的加热元件106的总数可以在约6与约10(例如，约8)之间，这可以确保加热元件106作为排布结构以及作为组能够产生足以汽化对象材料的热量。具有偶数个加热元件106可以确保对于被构造成产生给定极性的磁场的每个加热元件106，可以存在被构造成产生具有相反极性的磁场的另一加热元件106，特别是当每个加热元件106仅包括单个线圈108或一组线圈108(所有线圈在相同的顺时针方向212或逆时针方向214承载电流)时。

在一些实施方案中，每个加热元件106可以被构造成产生具有与每个周向相邻的加热元件106相反极性的磁场。例如，并且特别强调图2，分别位于12点钟、3点钟、6点钟和9点钟位置处的加热元件106中的每个加热元件可以被构造成产生具有第一极性的净感应磁场，并且分别位于1点钟位置与2点钟位置之间、4点钟位置与5点钟位置之间、7点钟位置与8点钟位置之间以及10点钟位置与11点钟位置之间的那些加热元件106可以被构造成产生具有第二相反极性的净感应磁场。将被构造成产生具有相反极性的磁场的加热元件106以交替的图案彼此相邻地放置可以便于减小相关联的原子钟中(例如，在其谐振器中)的感应磁场(特别是感应远场)的所组合的、经历的量值。

为了能够产生具有相反极性的磁场，相邻的加热元件106的线圈108可以例如被构造成在彼此相反的顺时针或逆时针方向上承载电流。例如，并且特别参考图2，分别位于12点钟、3点钟、6点钟和9点钟位置处的加热元件106中的每个加热元件的线圈108可以被构造成在顺时针或逆时针方向中的一个方向上承载电流，并且分别位于1点钟位置与2点钟位置之间、4点钟位置与5点钟位置之间、7点钟位置与8点钟位置之间以及10点钟位置与11点钟位置之间的那些加热元件106的线圈108可以被构造成在顺时针方向212或逆时针方向214中的另一个方向上承载电流。将被构造成在相反的顺时针方向212或逆时针方向214上承载电流的加热元件106的线圈108以交替的图案彼此相邻地放置可以便于减小接近恒温器100且在其外部的区域中的感应磁场的所组合的、经历的量值，特别是当每个加热元件106的线圈108被构造成仅在一个顺时针方向212或逆时针方向214上承载电流时。在一些实施方案中，线圈108的不同的互补对可以由单根导线形成，该单根导线从第一管202(诸如管202a)的底部(靠近基座120)朝第一管202的顶部缠绕以形成第一加热元件106的第一组线圈108，并且然后从第二相邻管202(诸如管202b)的顶部(远离基座120)朝第二管202的底部缠绕以形成第二相邻加热元件106的第二组线圈108。

在一些实施方案中，每个加热元件106可以包括电绝缘材料的管202(此类管的横截面由图2示出)，相应加热元件106的线圈108可以围绕该管定位。例如，导线可以围绕管202缠绕，即围绕管202的外表面缠绕，以形成线圈108，并且管202可以包括电绝缘材料，以便不在线圈108之间形成不期望的电连接。每个加热元件106还可以包括例如导电材料的支撑件110，该支撑件从管202下方延伸，穿过管202，以连接到线圈108。更具体地，每个支撑件110可以包括导线，该导线具有比形成线圈108的导线更小的规格，即，更大的直径，支撑件110可以延伸穿过管202内的通道204，以便将管202和相关联的线圈108支撑在所选择的位置和取向中，并且支撑件110可以在加热元件106的上部的附近电连接到形成线圈108的导线。定位在基座120的与加热元件106相对的侧上的支撑件110的端部可以电连接到电源502(见图5)。

恒温器100可以包括至少部分地包围加热元件106中的每个加热元件的线圈108的电绝缘材料的护罩112。护罩112在本文中也可以称为″壳体″。护罩112可以被构造成抵抗由加热元件106产生的热量传递到恒温器100的外部，减少定位在恒温器100内的部件和材料暴露于不期望的辐射，并且保持某些部件(诸如例如，主体102、加热元件106或两者)在恒温器100内的相对定位和取向。例如，当装配恒温器100时，护罩112可以从主体102径向向外定位，通常可以被构造成套筒或管，并且可以围绕加热元件106放置，以便围绕加热元件106形成恒温器100的径向外表面。更具体地，护罩112可以限定键槽114，该键槽通常成形为形成当组装恒温器100时主体102可以位于其中的第一较大的中心柱形空隙以及与第一空隙相交的、当恒温器100被组装时相应加热元件106可以位于其中的第二较小的周边柱形空隙的重复图案。键槽114可以具有相对于加热元件106的间隙配合，以便能够围绕加热元件106和主体102引入护罩112。

在一些实施方案中，形成线圈108的导线的连接端部206(其也可以称为″端子″)可以在护罩112与基座120之间延伸到护罩112的外部以连接到电源502(见图5)。例如，一个加热元件106的连接端部206可以连接到电源502的正端子(见图5)，并且与上面强调的加热元件相邻的加热元件106的连接端部206可以连接到电源502的负端子(见图5)。给定加热元件106的线圈108和支撑件110可以连接在管202的顶部，如图2中最佳所见，且形成一个加热元件106的线圈108的导线可以连续延伸以形成相邻加热元件106的线圈，从而形成闭环。因此，流经两个加热元件106的电流将为相同的量，同时具有相反的方向。净效应是抵消了远场中的磁场。在一个线圈受到损害的情况下，电流将停止流经两个线圈108，并且远场磁场将保持被抵消。在电源502(见图5)被构造成向加热元件106提供交流电的实施方案中，可以向相邻加热元件106提供彼此异相180°的交流电，这可以实现相同的效果。

参考图1和图3，在一些实施方案中，恒温器100可以包括覆盖在护罩112上面的电绝缘材料的垫圈116。例如，垫圈116可以形成封盖，该封盖用于定位在护罩112的键槽114上方，以将主体102和加热元件106至少部分地包封在护罩112内。更具体地，垫圈116可以成形为具有与护罩112的外径相同的直径的圆盘，并且可以包括开口118，以便于将待加热的对象材料输送经过垫圈116并且进入主体102的腔体104中以及便于受激原子从腔体104运动至恒温器100之外，并且可以任选地包括在垫圈116的下侧处的一个或多个凹穴302，凹穴302被成形且定位成在相应凹穴302内接收加热元件106的最上部分。恒温器100还可以包括电绝缘材料的基座120，其被定位在护罩112下面。例如，主体102、管202和护罩112的下表面可以与基座120的上表面接触并支撑在其上。基座120可以包括孔穴122，该孔穴延伸穿过基座120的厚度，使得到加热元件106(诸如支撑件110)的电连接器延伸穿过孔穴122到加热元件。更具体地，支撑件110可以从基座120下方延伸，穿过相应的孔穴122，并且穿过相应的管202，以与相应的加热元件106的相关联的线圈108连接。

帽状件124可以覆盖护罩112。例如，帽状件124可以包括：第一部分126，该第一部分的大小、形状和构造被设置成延伸穿过垫圈116中的开口118；以及第二部分128，该第二部分的大小、形状和构造被设置成接触垫圈116的上表面并搁置在其上。帽状件124的第一部分126可以固定到主体，诸如例如利用形成在帽状件124的第一部分126的外表面中以及在腔体104的至少上部的内表面中的螺纹连接件。帽状件124可以利用由主体102与帽状件116之间的连接所产生的力将垫圈124和护罩112夹持在适当位置，该力通过帽状件124与垫圈116之间的接触在从帽状件124与垫圈116之间的接触位置朝基座120取向的方向上起作用。帽状件124可以包括延伸穿过帽状件124的喷嘴304。喷嘴304可以使得对象材料的汽化原子从腔体104和恒温器100内逸出以在原子钟中使用，并将未汽化对象材料的剩余部分保持在腔体104内。

在一些实施方案中，主体102还可以固定到基座120。例如，主体102可以包括定位在主体102的与到腔体104的开口相对的端部上的突起部130，该突起部130延伸穿过限定在基座120中的锚固孔132。主体102可以通过使突起部130与连接器134接合，诸如例如利用螺纹连接、卡扣结合、摩擦锁定等而固定在基座120上的适当位置。

用于恒温器100的部件(诸如例如支撑件110和线圈108)的合适材料通常可以具有适当高的电阻、适当高的熔点、耐腐蚀属性，并且在设计的操作温度和压力下表现出至少基本的稳定性。作为具体的非限制性示例，用于恒温器100的部件(诸如例如，支撑件110、线圈108、主体102和帽状件124)的材料可以包括钽、钨或其他元素或合金。用于恒温器100的其他部件(诸如例如，管202、护罩112、垫圈116和基座120)的合适的电绝缘材料通常可以不与所选择的对象材料反应，具有耐腐蚀属性，并且在期望的操作温度和压力下至少基本上稳定。例如，用于恒温器100的部件的绝缘材料可以包括陶瓷材料。在一些实施方案中，绝缘材料可以经喷砂处理以在组装之前清理部件。

根据本公开的恒温器(诸如图1的恒温器100)可以使得能够将对象材料用于需要较高温度以产生适当受激的原子的原子钟。例如，恒温器100可以被构造成将腔体104的至少一部分加热到介于约350℃与约450℃之间的温度，从而将腔体104中的材料暴露于此类温度。能够在腔体104内实现的此类温度可以使得能够使用需要高汽化温度的对象材料。

图4为描绘组装图1的恒温器100的例示性方法400的流程图。当组装恒温器100时，主体102可以放置在基部基座120上，并且主体102的突起部130可以插入穿过锚固孔132。加热元件106可以围绕主体102放置在适当位置，如动作402所示。连接器134可以与突起部130接合，从而将主体102固定到基座120，如动作404所示。支撑件110可以插入通过基座120中的孔穴122，并且管202(见图2)可以围绕支撑件110的定位在基座120的与主体102相同的侧上的那些部分来放置。导线可以缠绕在管202周围以形成线圈108，这可以在围绕相应的支撑件110放置管202之前或之后发生，并且线圈108可以电连接到支撑件110。线圈108可以被定位和构造成产生具有相反极性的磁场，以控制可由线圈108诱导产生的磁场的量值，使得由加热元件的相应线圈108诱导产生的具有相反极性的磁场的远场重叠，特别是在靠近恒温器100的位置，如动作406所示。特别地，偶数个管202分布在距由主体102限定的纵向轴线107相等的径向距离处，其中在管202中的每个管之间具有等距的径向间距，并且缠绕在相应管202周围的相邻线圈108被布置为产生具有相反极性的磁场。可以围绕加热元件106放置护罩112，垫圈116可以被放置为与加热元件106上方的护罩112接触，并且帽状件124可以与主体102接合以将部件固定在适当位置，如动作408所示。

对象材料可以任选地放置在腔体104中，并且恒温器100和对象材料可以放置在至少基本上真空的腔室(例如，对于原子钟应用可实用程度的超高真空)中。根据本公开的恒温器可以使得能够使用具有较高活化温度的对象材料。

图5为示出图1的恒温器100的加热元件106可以如何彼此电连接以及电连接到电源的电路图。例如，加热元件106通常可以被分组为围绕恒温器100的圆周延伸的互补对。为了方便起见，图5中所示的每个加热元件106已经以顺时针顺序围绕主体102标记，从最上面的加热元件106(即位于12点钟位置处的加热元件106)开始，如图2所示。每个加热元件106可以串联电连接到相邻的加热元件106中的一个相邻的加热元件，并且并联电连接到相邻的加热元件106中的另一个相邻的加热元件。例如，在图5中标记为R1的加热元件106串联电连接到标记为R2的加热元件106，并且并联电连接到与标记为R8的加热元件106。更具体地，每个加热元件106可以串联电连接到周向地邻近该加热元件106定位的加热元件106中的一个加热元件，并且并联电连接到每个其他加热元件106。作为具体的非限制性示例，加热元件106的不同对可以彼此串联地电连接，并且加热元件106的每个对可以并联电连接到加热元件106的每个其他对。利用此类构造，加热元件106中的每个加热元件可以连接到足以给加热元件106供电的电源502。

图6为可用于根据本公开的恒温器中的加热元件600的另一实施方案的局部剖面顶部透视图。图7为图6的加热元件600的横截面侧透视图。组合参考图6和图7，根据本公开的某些加热元件600可以包括线圈602和604，该线圈被定位和构造成至少基本上抵消由线圈602和604产生的磁场的至少一部分，更具体地，在恒温器100外部的原子钟的谐振器处的磁场(见图8)是可忽略的。此类加热元件600可以不依赖于配对而在原子钟内和恒温器100周围的区域内(诸如例如在谐振器内)(见图1至图3)实现低可检测磁场，特别是远场。例如，加热元件600可以包括围绕电绝缘管603(即，围绕电绝缘管603的外表面)定位的电阻性材料的第一线圈602(或线圈组)以及定位在管603内的第二线圈604(或线圈组)。在此类实施方案中，支撑件601可以由电绝缘材料形成，并且支撑件601可以延伸穿过第二线圈604(或线圈组)。换句话说，第二线圈604(或线圈组)可以插置在支撑件601与管603的内部之间。为了能够减小可由加热元件600产生的可检测磁场的强度，第一线圈602可以被构造成在与电流被构造成由第二线圈604承载的方向相反的顺时针方向612或逆时针方向614上承载电流。

图8为根据本公开的包括恒温器100的例示性原子钟800的示意图。对象材料的由恒温器100产生的汽化原子可以通过喷嘴304离开，并且被转移到谐振器804。谐振器804可以包括可以将对象材料的汽化原子引导到其中的检查区域，并且一个或多个发射器(例如，激光器806、微波808)可被构造成朝向检查区域引导已知类型和强度的能量。检测器802可以包括传感器，该传感器被构造成响应于发射的能量来检测对象材料的汽化原子的一种或多种属性。例如，检测器802的传感器可以朝向检查区域取向并且被构造成响应于来自发射器中的第一发射器(例如，来自激光器806)的能量来检测对象材料的电子在能级之间的跃迁，如在信号强度相对于微波器808的频率的变化中所测量的。表示由检测器802测量的属性的一个或多个信号可以作为反馈被提供给振荡器810。振荡器810可以用于生成时钟输出812，该时钟输出可以用作时钟信号本身或可以用于验证或同步另一时钟信号。换句话说，振荡器810可以响应于来自第二发射器(例如，微波808)的频率的变化(如通过来自第一发射器(例如，激光器806)的能量的对应变化所检测到的)而生成时钟输出812，该时钟输出被定时到与对象材料的原子在能级之间跃迁的速率相对应的频率。振荡器810还可以用于生成/合成微波808。

此类原子钟800对于生成、验证或同步高准确度的时钟信号和/或在极端环境条件中(例如，近真空、低重力或微重力、近地球轨道和/或空间)特别有用。根据本公开的原子钟800可以应用于航空工业(例如，以控制卫星和航天器中的时钟信号)、电信和银行业(例如，以验证或设定针对相关计算系统的时钟信号)以及标准设定情形(例如，以建立针对相关标准的定时)。通过减小由恒温器100的线圈108或602和204产生的净感应磁场，特别是原子钟800的谐振器804处的远场，恒温器100的构造和操作可以减小在谐振器804处接收或由其产生的任何电子信号可能受由净磁场诱导产生的电流或其中的变化的影响(例如，失真)的可能性。

根据本公开的用于原子钟的恒温器可以使得能够使用具有高活化温度的对象材料。即使在恶劣的环境条件下，此类属性可以使得在涉及长期、高可靠性使用的应用中进行部署。减小感应磁场可以减小时钟频移的可能性，以及减小感应磁场(特别是原子钟的谐振器处的净感应远场)可能干扰原子钟的其他敏感电子器件的可能性。

虽然已结合附图描述了某些例示性实施方案，但本领域的普通技术人员将会认识并理解，本公开的范围不限于在本公开中明确示出和描述的那些实施方案。相反，可对本公开所述的实施方案进行许多添加、删除和修改以产生本公开的范围内的实施方案，诸如具体要求保护的那些实施方案，包括法律等同物。此外，来自一个公开的实施方案的特征可与另一个公开的实施方案的特征组合，同时仍然包括在本公开的范围内。

Claims (20)

1.一种用于原子钟的恒温器，所述恒温器包括：

主体，所述主体包括在所述主体内的腔体；和

多个加热元件，所述多个加热元件围绕所述主体分布，所述多个加热元件中的每个加热元件包括电阻性材料的线圈，所述多个加热元件的排布结构使得由所述加热元件的相应线圈诱导产生的具有相反极性的磁场的远场重叠。

2.根据权利要求1所述的恒温器，其中所述多个加热元件包括被构造成各自产生相反极性的磁场的两个互补的加热元件。

3.根据权利要求1所述的恒温器，其中所述多个加热元件中的每个加热元件串联电连接至所述多个加热元件中的相邻的一个加热元件，并且并联电连接至所述多个加热元件中的另一相邻的加热元件。

4.根据权利要求1所述的恒温器，其中所述多个加热元件中的至少一对加热元件彼此串联连接，并且并联连接至所述多个加热元件中的每个其他加热元件。

5.根据权利要求1所述的恒温器，其中所述多个加热元件包括偶数个加热元件。

6.根据权利要求1所述的恒温器，其中所述多个加热元件中的每个加热元件被构造成产生磁场，所述磁场与由每个周向相邻的加热元件产生的磁场具有相反的极性。

7.根据权利要求1所述的恒温器，其中相邻的加热元件的线圈被构造成在彼此相反的顺时针或逆时针方向上承载电流。

8.根据权利要求1所述的恒温器，其中所述多个加热元件中的每个加热元件包括电绝缘材料的管和导电材料的支撑件，所述加热元件的所述相应线圈围绕所述管定位，所述支撑件从所述管的下方延伸穿过所述管以连接至所述相应线圈。

9.根据权利要求1所述的恒温器，其中所述多个加热元件中的每个加热元件包括电绝缘材料的管，所述相应加热元件的第一线圈围绕所述管定位，所述相应加热元件的第二线圈定位在所述管内，并且支撑件延伸穿过所述管并穿过所述第二线圈。

10.根据权利要求9所述的恒温器，其中所述第一线圈被构造成在与电流被构造成由所述第二线圈承载的方向相反的顺时针或逆时针方向上承载电流。

11.根据权利要求1所述的恒温器，还包括电绝缘材料的护罩，所述护罩至少部分包围所述多个加热元件中的每个加热元件的所述线圈，所述护罩从所述主体径向向外定位。

12.根据权利要求11所述的恒温器，还包括覆盖在所述护罩上面的电绝缘材料的垫圈和位于所述护罩下面的电绝缘材料的基座，到所述加热元件的电连接器延伸穿过所述基座中的孔穴到所述多个加热元件中的所述相应加热元件。

13.根据权利要求12所述的恒温器，还包括覆盖在所述护罩上面的帽状件，所述帽状件被固定到所述主体，所述帽状件将所述垫圈和所述护罩夹紧在适当的位置。

14.根据权利要求12所述的恒温器，其中所述主体被固定到所述基座。

15.一种制作用于原子钟的恒温器的方法，所述方法包括：

围绕主体定位加热元件，所述主体包括在所述主体内的腔体，所述加热元件包括电阻性材料的线圈；以及

定位所述线圈中的交错线圈以产生具有相反极性的磁场，以控制可由所述线圈诱导产生的磁场的量值。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括将每个加热元件串联电连接至所述相邻的加热元件中的一个相邻的加热元件，并且并联电连接至所述相邻的加热元件中的另一个相邻的加热元件。

17.根据权利要求15所述的方法，还包括将至少一对所述加热元件彼此串联连接，并且并联连接至每个其他加热元件。

18.一种使用用于原子钟的恒温器的方法，所述方法包括：

利用围绕主体分布的加热元件来加热在所述主体的腔体内的材料，所述加热元件包括电阻性材料的线圈；以及

通过利用相邻的加热元件产生具有相反极性的磁场来控制可由所述加热元件的所述线圈诱导产生的磁场的量值。

19.根据权利要求18所述的方法，其中控制可由所述线圈诱导产生的所述磁场的所述量值包括：在顺时针或逆时针方向上引导电流通过第一加热元件的第一线圈；以及在相反方向上引导电流通过第二加热元件的第二线圈。

20.根据权利要求18所述的方法，其中控制可由所述线圈诱导产生的所述磁场的所述量值包括：将电流引导至彼此串联的所述加热元件的相邻对；以及将电流并联引导至所述加热元件中的另一相邻的加热元件。

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