JP2000004095A - Magnetic shield structure and rubidium atom oscillator - Google Patents

Magnetic shield structure and rubidium atom oscillator

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JP2000004095A
JP2000004095A JP16691798A JP16691798A JP2000004095A JP 2000004095 A JP2000004095 A JP 2000004095A JP 16691798 A JP16691798 A JP 16691798A JP 16691798 A JP16691798 A JP 16691798A JP 2000004095 A JP2000004095 A JP 2000004095A
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magnetic
shield structure
magnetic shield
thin plate
frequency
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Hideyuki Matsuura
秀行 松浦
Takeshi Atami
健 熱海
Yoshibumi Nakajima
義文 中島
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Fujitsu Ltd
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide, with a simple structure, a magnetic shield structure and a rubidium atom oscillator using the magnetic shield structure, that can achieve a adequate magnetic shielding property. SOLUTION: A magnetic shield structure is formed by overlaying and winding a thin plate 1 and a thin plate 2. The thin plate 1 is made of a magnetic material having high magnetic permeability, and the thin plate 2 is made of a material having high magnetic resistance. A rubidium atom oscillator is formed by having each of the magnetic shield structures arranged such that a central axis connecting centers of openings of the magnetic shield structure is disposed vertically, one of the magnetic oscillators is installed into the other, and then an optical microwave unit(OMU) is installed therein.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気シールド構造
及びルビジウム原子発振器に係り、特に、簡易な構造に
よって十分な磁気シールド性能を得ることができる磁気
シールド構造及び該磁気シールド構造を適用したルビジ
ウム原子発振器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic shield structure and a rubidium atomic oscillator, and more particularly to a magnetic shield structure capable of obtaining sufficient magnetic shield performance with a simple structure and a rubidium atom to which the magnetic shield structure is applied. Oscillator.

【0002】サービス総合ディジタル・ネットワーク
(Integrated Services Digital Net-work:所謂ISD
Nである。)においては、高い通信品質を得るためにネ
ットワーク内でのクロックの同期が不可欠であり、その
クロック源には10-10 程度の高い安定性が要求され
る。このため、クロック源として光ポンピングを原理と
するガス・セル型ルビジウム原子発振器(以降、ルビジ
ウム原子発振器と表記する。)が適用されている。
[0002] Integrated Services Digital Network (so-called ISD)
N. In (2), clock synchronization in a network is indispensable in order to obtain high communication quality, and the clock source is required to have high stability of about 10 −10 . For this reason, a gas cell type rubidium atomic oscillator based on optical pumping (hereinafter referred to as a rubidium atomic oscillator) is applied as a clock source.

【0003】図6は、ルビジウム原子発振器の機能と構
造を説明する図である。図6において、8は第一の磁気
シールド構造、9は第二の磁気シールド構造、10及び
11は断熱材である。12はルビジウム原子が封入され
ていて、該ルビジウム原子のエネルギー準位間の遷移を
利用して特定の波長の光を吸収する共鳴セル、13は該
共鳴セル12を通過してくる光を検出する光検出器、1
4は該共鳴セル12を収容するキャビティ、15はマイ
クロ波を逓倍するバラクタ・ダイオード、16は該共鳴
セル12に封入されているルビジウム原子の共鳴周波数
を調整する磁場(通常、C磁場と呼ばれる。)を発生す
るソレノイド・コイル、17は共鳴光を発するルビジウ
ム・ランプ、18は該ルビジウム・ランプ17を収容す
るランプ・ハウス、19は該ルビジウム・ランプ17を
高周波加熱することによって該ルビジウム・ランプを励
振するランプ励振源である。そして、該共鳴セル12、
該光検出器13、該キャビティ14、該バラクタ・ダイ
オード15、該ソレノイド・コイル16、該ルビジウム
・ランプ17、該ランプ・ハウス18及び該ランプ励振
源19によってOptical Microwave Unit7(以降、OM
Uと略記する。)が構成される。又、20は該OMU7
の温度を一定に保つためのヒータ、21は該OMU7の
温度変化によって抵抗値が変化するサーミスタである。
ここで、図6における該第一の磁気シールド構造以降該
サーミスタまでを示す部分は、ルビジウム原子発振器の
うち共鳴セルなどを二重の磁気シールド構造の中に納め
た物の断面図的に示している。
FIG. 6 is a diagram illustrating the function and structure of a rubidium atomic oscillator. In FIG. 6, 8 is a first magnetic shield structure, 9 is a second magnetic shield structure, and 10 and 11 are heat insulating materials. Numeral 12 denotes a resonance cell in which rubidium atoms are sealed, and a light having a specific wavelength is absorbed by utilizing transition between energy levels of the rubidium atoms. Numeral 13 denotes light which passes through the resonance cell 12. Photodetector, 1
4 is a cavity for accommodating the resonance cell 12, 15 is a varactor diode for multiplying the microwave, and 16 is a magnetic field for adjusting the resonance frequency of rubidium atoms sealed in the resonance cell 12 (generally called a C magnetic field). ), A rubidium lamp 17 for emitting resonance light, a lamp house 18 for accommodating the rubidium lamp 17, and a lamp housing 19 for heating the rubidium lamp 17 by high-frequency heating. It is a lamp excitation source that excites. And the resonance cell 12,
The optical detector 13, the cavity 14, the varactor diode 15, the solenoid coil 16, the rubidium lamp 17, the lamp house 18, and the lamp excitation source 19 provide an optical microwave unit 7 (hereinafter referred to as OM).
Abbreviated as U. ) Is configured. 20 is the OMU7
A heater 21 for keeping the temperature of the OMU 7 constant is a thermistor whose resistance value changes according to a temperature change of the OMU 7.
Here, the portion from the first magnetic shield structure to the thermistor in FIG. 6 is a cross-sectional view of a rubidium atomic oscillator in which a resonance cell and the like are housed in a double magnetic shield structure. I have.

【0004】更に、22は該サーミスタ21の抵抗値を
検出して前記ヒータ20の温度を制御する電圧を生成す
る温度制御部、23は該温度制御部22の出力によって
該ヒータ20に供給する電流を制御するトランジスタ、
24は前記光検出器13の出力を増幅する前置増幅器、
25は低周波信号を発生する低周波発振器、26は該前
置増幅器24の出力を該低周波発振器25の出力によっ
て同期検波する同期検波回路、27は該同期検波回路の
出力によって後述する電圧制御水晶発振器の発振周波数
を制御する周波数制御回路、28は前記共鳴セル12に
おける原子共鳴を利用して発振周波数を安定化される電
圧制御水晶発振器、29は該電圧制御水晶発振器28の
出力を前記低周波発振器25の出力によって周波数変調
して前記バラクタ・ダイオード15に供給する周波数変
調回路である。
Further, reference numeral 22 denotes a temperature controller for detecting the resistance value of the thermistor 21 and generating a voltage for controlling the temperature of the heater 20. Reference numeral 23 denotes a current supplied to the heater 20 based on an output of the temperature controller 22. A transistor to control the
24 is a preamplifier for amplifying the output of the photodetector 13,
25 is a low-frequency oscillator for generating a low-frequency signal, 26 is a synchronous detection circuit for synchronously detecting the output of the preamplifier 24 by the output of the low-frequency oscillator 25, and 27 is a voltage control circuit described later based on the output of the synchronous detection circuit. A frequency control circuit for controlling the oscillation frequency of the crystal oscillator; 28, a voltage-controlled crystal oscillator whose oscillation frequency is stabilized using atomic resonance in the resonance cell 12; 29, an output of the voltage-controlled crystal oscillator 28; This is a frequency modulation circuit that frequency-modulates with the output of the frequency oscillator 25 and supplies the resultant to the varactor diode 15.

【0005】ここで、図6に示したルビジウム原子発振
器の動作原理と磁場の強度に対する発振周波数の安定度
について説明する。図7は、ルビジウム原子発振器の動
作原理を説明する図である。
Here, the operation principle of the rubidium atomic oscillator shown in FIG. 6 and the stability of the oscillation frequency with respect to the strength of the magnetic field will be described. FIG. 7 is a diagram illustrating the operation principle of the rubidium atomic oscillator.

【0006】図7(イ)に示す如く、図6における共鳴
セル12内に封入されたルビジウム原子は、熱平衡状態
にある場合には、基底準位である(5S、F1)準位と
(5S、F2)準位に等しい確率で存在している。
As shown in FIG. 7A, the rubidium atoms sealed in the resonance cell 12 shown in FIG. 6 are in the thermal equilibrium state, the ground level (5S, F1) level and the (5S) level. , F2) exist with a probability equal to the level.

【0007】この状態でルビジウム・ランプ17の共鳴
光を該共鳴セル12に照射すると、図7(ロ)に示す如
く、(5S、F1)準位のルビジウム原子のみが5P準
位に励起される。これを光ポンピングと呼ぶ。
When the resonance cell 12 is irradiated with the resonance light of the rubidium lamp 17 in this state, only the (5S, F1) level rubidium atom is excited to the 5P level as shown in FIG. . This is called optical pumping.

【0008】しかし、5P準位は不安定なエネルギー準
位であるので、図7(ハ)に示す如く、自然放出によっ
て基底準位である(5S、F1)準位と(5S、F2)
準位に等しい確率で遷移する。そして、ルビジウム・ラ
ンプの共鳴光による(5S、F1)準位のルビジウム原
子のみの光ポンピングによる5P準位への励起と、自然
放出による5P準位から(5S、F1)準位と(5S、
F2)準位への等確率での遷移が繰り返される。
However, since the 5P level is an unstable energy level, the (5S, F1) level and the (5S, F2) level, which are ground levels due to spontaneous emission, as shown in FIG.
Transition with a probability equal to the level. Then, the (5S, F1) level is excited to the 5P level by optical pumping of only the rubidium atom by the resonance light of the rubidium lamp, and the 5P level to the (5S, F1) level and the (5S, F1) level are generated by spontaneous emission.
F2) The transition to the level with equal probability is repeated.

【0009】この繰り返しで、図7(ニ)に示す如く、
ルビジウム原子は(5S、F2)準位にのみ存在するよ
うになる。この状態を負温度状態という。この状態で、
周波数変調回路29の出力をバラクタ・ダイオード15
で逓倍したマイクロ波によってキャビティ14を励振す
ると、図7(ホ)に示す如く、(5S、F2)準位にあ
るルビジウム原子は誘導放出によって(5S、F1)準
位に遷移する。この時に、共鳴セル12はルビジウム・
ランプ17が出力する光のエネルギーを吸収するので、
光検出器13が検出する光レベルが低下する。
By repeating this, as shown in FIG.
The rubidium atom becomes present only at the (5S, F2) level. This state is called a negative temperature state. In this state,
The output of the frequency modulation circuit 29 is connected to the varactor diode 15
When the cavity 14 is excited by the microwave multiplied by, the rubidium atom at the (5S, F2) level transits to the (5S, F1) level by stimulated emission, as shown in FIG. At this time, the resonance cell 12
Since the energy of the light output by the lamp 17 is absorbed,
The light level detected by the light detector 13 decreases.

【0010】そして、ルビジウム原子が(5S、F2)
準位から(5S、F1)準位に遷移する確率は、マイク
ロ波の周波数が(5S、F2)準位と(5S、F1)準
位のエネルギー差に対応する周波数(これを共鳴周波数
という。)に一致した時に最大になり、マイクロ波の周
波数と共鳴周波数との差が大きくなる程低下する。
Then, the rubidium atom is (5S, F2)
The probability of transition from the level to the (5S, F1) level is a frequency at which the frequency of the microwave corresponds to the energy difference between the (5S, F2) level and the (5S, F1) level (this is called a resonance frequency). ), And becomes lower as the difference between the microwave frequency and the resonance frequency increases.

【0011】即ち、光検出器13の出力は、図8(イ)
の曲線Aに示す如く、マイクロ波の周波数が(5S、F
2)準位と(5S、F1)準位のエネルギー差に対応す
る共鳴周波数f0 に一致した時に最小になり、マイクロ
波の周波数と共鳴周波数f0との差が大きくなる程増加
し、最終的には、マイクロ波による誘導放出が起きなく
なるために一定になる。尚、曲線Aにおける共鳴周波数
0 近傍の凹部をディップと呼ぶことにする。
That is, the output of the photodetector 13 is as shown in FIG.
As shown in curve A of FIG.
2) When the resonance frequency f 0 coincides with the resonance frequency f 0 corresponding to the energy difference between the level and the (5S, F1) level, the value becomes minimum, and increases as the difference between the microwave frequency and the resonance frequency f 0 increases. Specifically, it is constant because stimulated emission by microwaves does not occur. Note that a concave portion near the resonance frequency f 0 in the curve A is called a dip.

【0012】ところで、電圧制御水晶発振器28の出力
は低周波発振器25の出力によって周波数変調されてい
るので、バラクタ・ダイオード15がキャビティ14を
励振する周波数は変化する。このため、共鳴セル12に
おける光の吸収の効率が変わり、光検出器13が検出す
る光レベルが変化する。
Since the output of the voltage controlled crystal oscillator 28 is frequency-modulated by the output of the low frequency oscillator 25, the frequency at which the varactor diode 15 excites the cavity 14 changes. Therefore, the efficiency of light absorption in the resonance cell 12 changes, and the light level detected by the photodetector 13 changes.

【0013】まず、周波数偏倚が0の時にバラクタ・ダ
イオード15によるマイクロ波の励振周波数が共鳴セル
における共鳴周波数f0に等しい時には、低周波信号で
変調されたバラクタ・ダイオード15によるマイクロ波
の励振周波数fは前記ディップの底付近で変化するの
で、光検出器13の出力は図8(イ)のBに示すよう
に、低周波信号を全波整流したような波形になる。
First, when the excitation frequency of the microwave by the varactor diode 15 is equal to the resonance frequency f 0 in the resonance cell when the frequency deviation is 0, the excitation frequency of the microwave by the varactor diode 15 modulated by the low-frequency signal. Since f changes near the bottom of the dip, the output of the photodetector 13 has a waveform like a full-wave rectified low-frequency signal as shown in FIG.

【0014】次に、周波数偏倚が0の時にバラクタ・ダ
イオード15によるマイクロ波の励振周波数が共鳴セル
における共鳴周波数f0より高い時には、低周波信号で
変調されたバラクタ・ダイオード15によるマイクロ波
の励振周波数fは前記ディップの右側の立ち上がり部で
変化するので、光検出器13の出力は図8(イ)のCに
示す如く、低周波信号と同じ位相で変化する。
Next, when the frequency of the microwave bias is 0 and the excitation frequency of the microwave by the varactor diode 15 is higher than the resonance frequency f 0 in the resonance cell, the excitation of the microwave by the varactor diode 15 modulated by the low-frequency signal. Since the frequency f changes at the rising portion on the right side of the dip, the output of the photodetector 13 changes at the same phase as the low frequency signal, as shown at C in FIG.

【0015】一方、周波数偏倚が0の時にバラクタ・ダ
イオード15によるマイクロ波の励振周波数が共鳴セル
における共鳴周波数f0より低い時には、低周波信号で
変調されたバラクタ・ダイオード15によるマイクロ波
の励振周波数fは前記ディップの左側の立ち下がり部で
変化するので、光検出器13の出力は図8(イ)のDに
示す如く、低周波信号と逆の位相で変化する。
On the other hand, when the excitation frequency of the microwave by the varactor diode 15 is lower than the resonance frequency f 0 in the resonance cell when the frequency deviation is 0, the excitation frequency of the microwave by the varactor diode 15 modulated by the low-frequency signal. Since f changes at the falling portion on the left side of the dip, the output of the photodetector 13 changes at a phase opposite to that of the low-frequency signal as shown at D in FIG.

【0016】上記の如き光検出器13の出力を前置増幅
器24を介して同期検波回路26に導き、低周波発振器
25の出力によって同期検波する。同期検波とは、前置
増幅器24で増幅された光検出器13の出力のゼロ・ク
ロシングの位相と低周波発振器25の出力のゼロ・クロ
シングの位相を合わせて、両者の積をとるのと等価であ
るから、周波数偏倚が0の時にバラクタ・ダイオード1
5の励振周波数が共鳴セルにおける共鳴周波数f0に等
しい時には、同期検波回路26の出力はゼロになり、周
波数偏倚が0の時にバラクタ・ダイオード15の励振周
波数が共鳴セルにおける共鳴周波数f0より高い時に
は、同期検波回路26の出力は正の値になり、周波数偏
倚が0の時にバラクタ・ダイオード15の励振周波数が
共鳴セルにおける共鳴周波数f0より低い時には、同期
検波回路26の出力は負の値になる。これを、図8
(ロ)に示している。
The output of the photodetector 13 as described above is guided to a synchronous detection circuit 26 via a preamplifier 24, and synchronously detected by an output of a low-frequency oscillator 25. Synchronous detection is equivalent to combining the zero-crossing phase of the output of the photodetector 13 amplified by the preamplifier 24 and the zero-crossing phase of the output of the low-frequency oscillator 25, and taking the product of the two. Therefore, when the frequency deviation is 0, the varactor diode 1
When the excitation frequency of 5 is equal to the resonance frequency f 0 in the resonance cell, the output of the synchronous detection circuit 26 becomes zero, and when the frequency deviation is 0, the excitation frequency of the varactor diode 15 is higher than the resonance frequency f 0 in the resonance cell. Sometimes, the output of the synchronous detection circuit 26 becomes a positive value, and when the excitation frequency of the varactor diode 15 is lower than the resonance frequency f 0 in the resonance cell when the frequency deviation is 0, the output of the synchronous detection circuit 26 becomes a negative value. become. This is shown in FIG.
This is shown in (b).

【0017】図8(ロ)の如き同期検波回路26の出力
を周波数制御回路27に供給し、比例制御、積分制御、
微分制御又はこれらの組合せ制御によって電圧制御水晶
発振器28に供給する制御電圧を生成する。
The output of the synchronous detection circuit 26 as shown in FIG. 8 (b) is supplied to a frequency control circuit 27, and a proportional control, an integral control,
A control voltage to be supplied to the voltage controlled crystal oscillator 28 is generated by differential control or a combination of these controls.

【0018】上記の制御によって、第一義的には、周波
数偏倚が0の時のバラクタ・ダイオード15の励振周波
数が共鳴セルにおける共鳴周波数f0に等しくなるよう
に電圧制御水晶発振器28の出力周波数が制御されて、
ルビジウム原子発振器の出力として外部回路に供給され
る。
By the above control, firstly, the output frequency of the voltage controlled crystal oscillator 28 is set so that the excitation frequency of the varactor diode 15 when the frequency deviation is 0 becomes equal to the resonance frequency f 0 in the resonance cell. Is controlled,
It is supplied to the external circuit as the output of the rubidium atomic oscillator.

【0019】さて、共鳴セル12の共鳴周波数f0は周
囲の磁場の強度によって変化する。この現象を利用し
て、ソレノイド・コイル16が発生する磁場の強度によ
って共鳴セル12の共鳴周波数f0を調整する。
The resonance frequency f 0 of the resonance cell 12 changes depending on the strength of the surrounding magnetic field. By utilizing this phenomenon, the resonance frequency f 0 of the resonance cell 12 is adjusted by the strength of the magnetic field generated by the solenoid coil 16.

【0020】しかし、地球上には地球自体の磁極(地磁
気)による磁場が存在しているから、地磁気による磁場
の中に共鳴セル12が置かれる角度によって地磁気の影
響が変化して、共鳴セル12の共鳴周波数f0が変化す
る。地磁気による共鳴周波数の変化率は最大3×10-8
程度であり、ルビジウム発振器に要請される周波数安定
度10-10 には遠く及ばない。
However, since a magnetic field exists on the earth due to the magnetic pole (geomagnetic field) of the earth itself, the influence of the geomagnetic field changes depending on the angle at which the resonance cell 12 is placed in the magnetic field generated by the earth magnetism. Changes the resonance frequency f 0 of The change rate of the resonance frequency due to geomagnetism is up to 3 × 10 -8
, Which is far from the frequency stability of 10 −10 required for the rubidium oscillator.

【0021】従って、ルビジウム原子発振器においては
磁気シールドをして、地磁気の影響を軽減する技術が大
切である。図9は、磁気シールドの原理を説明する図で
ある。
Therefore, it is important for the rubidium atomic oscillator to use a magnetic shield to reduce the influence of geomagnetism. FIG. 9 is a diagram illustrating the principle of the magnetic shield.

【0022】図9において、30は紙面に垂直な方向に
無限大の長さを有する磁性体円筒で、該磁性体の比透磁
率をμ、該円筒の断面の半径をr、円筒の厚さをtとす
ると、磁性体円筒の外部の磁場の強度HO と磁性体円筒
の内部の磁場の強度HI の比(HO /HI )であるシー
ルド係数Sは、近似的に次の式で与えられる。
In FIG. 9, reference numeral 30 denotes a magnetic cylinder having an infinite length in a direction perpendicular to the paper surface. The relative magnetic permeability of the magnetic substance is μ, the radius of the cross section of the cylinder is r, and the thickness of the cylinder is Let t be the shielding coefficient S, which is the ratio (H O / H I ) of the strength H O of the magnetic field outside the magnetic cylinder to the strength H I of the magnetic field inside the magnetic cylinder, is approximately given by the following equation: Given by

【0023】 S=1+(μ・t)/(2・r) (1) 今、磁性体がパーマロイであるとすれば、μ=80,0
00程度であるので、t=0.2mm、r=50mmとする
と、シールド係数Sは160程度となる。即ち、磁性体
円筒の内部の磁場の強度は磁性体円筒の外部の磁場の強
度の1/160になる。そして、シールド係数は磁性体
円筒の厚さにほぼ比例して大きくなる。
S = 1 + (μ · t) / (2 · r) (1) If the magnetic material is permalloy, μ = 80,0
Since t = 0.2 mm and r = 50 mm, the shield coefficient S is about 160. That is, the strength of the magnetic field inside the magnetic cylinder is 1/160 of the strength of the magnetic field outside the magnetic cylinder. The shield coefficient increases substantially in proportion to the thickness of the magnetic cylinder.

【0024】図10は、磁性体円筒を二重にした磁気シ
ールド構造である。図10において、31は紙面に垂直
な方向に無限大の長さを有する第一の磁性体円筒、32
は紙面に垂直な方向に無限大の長さを有する第二の磁性
体円筒である。そして、各々の磁性体円筒の断面の半径
をr1 、r2 とし、各々の磁性体円筒によるシールド係
数をS1 、S2 とすれば、図10の磁気シールド構造の
シールド係数Sは、近似的に次の式で与えられる。
FIG. 10 shows a magnetic shield structure having a double magnetic cylinder. In FIG. 10, reference numeral 31 denotes a first magnetic cylinder having an infinite length in a direction perpendicular to the paper surface;
Is a second magnetic cylinder having an infinite length in a direction perpendicular to the paper surface. If the radii of the cross section of each magnetic cylinder are r 1 and r 2, and the shield coefficients of each magnetic cylinder are S 1 and S 2 , the shield coefficient S of the magnetic shield structure of FIG. Is given by the following equation:

【0025】 今、双方の磁性体がパーマロイで、S1 、S2 が160
程度で、r2 =1.1r1 であるとすれば、図10の磁
気シールド構造のシールド係数Sは5,000程度にな
る。即ち、一重シールドにおいて磁性体円筒の厚さを2
倍にするよりも、二重シールドにした方が圧倒的にシー
ルド係数が大きくなる。そして、磁気シールド構造を多
重にするほどシールド係数は急激に大きくなる。
[0025] Now, both magnetic materials are permalloy, and S 1 and S 2 are 160
Assuming that r 2 = 1.1r 1 , the shield coefficient S of the magnetic shield structure of FIG. 10 is about 5,000. That is, in a single shield, the thickness of the magnetic cylinder is set to 2
Rather than doubling, double shielding greatly increases the shielding coefficient. Then, the more the magnetic shield structure is multiplexed, the more rapidly the shield coefficient increases.

【0026】従って、ルビジウム原子発振器においては
一重シールドより多重の磁気シールドが適用され、通常
は、構造が複雑化するのを避けるために二重の磁気シー
ルド構造が適用される。
Therefore, in the rubidium atomic oscillator, multiple magnetic shields are applied rather than a single shield, and usually, a double magnetic shield structure is applied in order to avoid a complicated structure.

【0027】さて、二重の磁気シールド構造のシールド
係数を示す式(2)において、r2がr1 より大きい程
シールド係数Sは大きくなるが、多重の磁気シールド構
造によってルビジウム原子発振器自体が大型にならない
ことが要請されるので、外部の磁性体に許容される大き
さには限界がある。又、多重の磁気シールド構造にして
も磁気シールド構造の価格が低いことが要請される。
In the equation (2) showing the shield coefficient of the double magnetic shield structure, the shield coefficient S increases as r 2 is larger than r 1, but the rubidium atomic oscillator itself becomes large due to the multiple magnetic shield structures. The size of the external magnetic material is limited because it is required that the magnetic material does not become smaller. In addition, it is required that the price of the magnetic shield structure be low even in the case of a multiple magnetic shield structure.

【0028】尚、共鳴セル12の共鳴周波数f0は温度
変化によっても変化するため、サーミスタ21、温度制
御部22、トランジスタ23及びヒータ20による温度
制御回路を適用する上に、外温の変動の影響を受けにく
くするために、磁気シールド構造に断熱材が併用され
る。
[0028] Since the resonance frequency f 0 of the resonance cell 12 which changes depending on the temperature change, on the application of temperature control circuit of the thermistor 21, the temperature control unit 22, the transistor 23 and the heater 20, the external temperature variation In order to make the magnetic shield structure less susceptible, a heat insulating material is used together.

【0029】本発明は、特に、断熱材の併用も考慮し
た、小型で低価格な磁気シールド構造と、該磁気シール
ド構造を適用したルビジウム原子発振器に関するもので
ある。
The present invention particularly relates to a small and inexpensive magnetic shield structure taking into consideration the use of a heat insulating material, and a rubidium atomic oscillator to which the magnetic shield structure is applied.

【0030】[0030]

【従来の技術】図5は、従来の磁気シールド構造の例を
示す図である。図5において、7は光−マイクロ波共鳴
を実現するためのOptical MicrowaveUnit(既述のOM
Uである。)である。8−1は第一の磁性体角筒、8−
2及び8−3は該第一の磁性体角筒8−1の開口部を塞
ぐ蓋で、該第一の磁性体角筒8−1及び該蓋8−2、8
−3によって第一の磁気シールド構造8を形成する。
又、9−1は第二の磁性体角筒、9−2及び9−3は該
第二の磁性体角筒9−1の開口部を塞ぐ蓋で、該第二の
磁性体角筒9−1及び該蓋9−2、9−3によって第二
の磁気シールド構造9を形成する。更に、10−1、1
0−2、10−3、10−4及び11は断熱材である。
2. Description of the Related Art FIG. 5 is a diagram showing an example of a conventional magnetic shield structure. In FIG. 5, reference numeral 7 denotes an Optical Microwave Unit (OM described above) for realizing optical-microwave resonance.
U. ). 8-1 is a first magnetic substance square cylinder;
Reference numerals 2 and 8-3 denote lids for closing the opening of the first magnetic substance square cylinder 8-1, and the first magnetic substance square cylinder 8-1 and the lids 8-2, 8
-3 form the first magnetic shield structure 8.
Reference numeral 9-1 denotes a second magnetic substance square cylinder, and 9-2 and 9-3 denote lids for closing the opening of the second magnetic substance square cylinder 9-1. -1 and the lids 9-2 and 9-3 form a second magnetic shield structure 9. Furthermore, 10-1, 1
Reference numerals 0-2, 10-3, 10-4, and 11 are heat insulating materials.

【0031】そして、該第一の磁性体角筒8−1及び該
蓋8−2、8−3及び該第二の磁性体角筒9−1及び該
蓋9−2、9−3は板金加工によって形成される。そし
て、該断熱材10−1乃至10−4を該OMU7の外面
に貼付し、該断熱材10−1乃至10−4を外面に貼付
された該OMU7を該第一の磁性体角筒8−1の内部に
固定し、該蓋8−2及び8−3で第一の磁性体角筒8−
1の開口部を塞ぐ。
The first magnetic substance square cylinder 8-1 and the lids 8-2 and 8-3 and the second magnetic substance square cylinder 9-1 and the lids 9-2 and 9-3 are made of sheet metal. It is formed by processing. The heat insulating materials 10-1 to 10-4 are attached to the outer surface of the OMU 7, and the heat insulating materials 10-1 to 10-4 are attached to the outer surface of the OMU 7. 1 and the first magnetic substance square cylinder 8-
Block the opening of No. 1.

【0032】次に、図5には該断熱材11は1枚しか図
示していないが、実際には4枚の断熱材を第一の磁性体
角筒8−1の外面に貼付する。そして、該断熱材10−
1乃至10−4を外面に貼付された該OMU7を内包
し、該断熱材11を外面に貼付された第一の磁気シール
ド構造を第二の磁性体角筒9−1の内部に固定し、該蓋
9−2及び9−3によって該第二の磁性体角筒9−1の
開口部を塞いで二重の磁気シールド構造を完成する。
Next, although only one heat insulating material 11 is shown in FIG. 5, actually, four heat insulating materials are attached to the outer surface of the first magnetic square tube 8-1. And the heat insulating material 10-
Including the OMU 7 having 1 to 10-4 attached to the outer surface, fixing the first magnetic shield structure having the heat insulating material 11 attached to the outer surface inside the second magnetic square tube 9-1, The double magnetic shield structure is completed by closing the opening of the second magnetic rectangular tube 9-1 with the lids 9-2 and 9-3.

【0033】尚、該第一の磁気シールド構造8の内部に
おける該OMU7の固定手段、該OMU7への該断熱材
10−1乃至10−4の貼付手段及び該第一の磁気シー
ルド構造8の外面への該断熱材11の貼付手段、及び、
該第二の磁気シールド構造9内部における該第一の磁気
シールド構造8の固定手段については、多数の文献や出
願明細書に記載があるので、ここでは説明を省略する。
The means for fixing the OMU 7 inside the first magnetic shield structure 8, the means for attaching the heat insulating materials 10-1 to 10-4 to the OMU 7, and the outer surface of the first magnetic shield structure 8 Means for attaching the heat insulating material 11 to the
The means for fixing the first magnetic shield structure 8 inside the second magnetic shield structure 9 is described in many documents and application specifications, and therefore, description thereof is omitted here.

【0034】ただ、この場合には二重の磁気シールド構
造を実現するものであるから、該第一の磁気シールド構
造8を構成する磁性体と該第二の磁気シールド構造9を
構成する磁性体は直接接触してはならない。従って、該
第一の磁気シールド構造8を該第二の磁気シールド構造
9に収める時には、該第一の磁気シールド構造8の周囲
に磁気抵抗の高い材料によって成るベルトを巻き付けた
り、該第一の磁気シールド構造8と該第二の磁気シール
ド構造9の間に磁気抵抗の高い間隙部材を挟み込んで、
該第一の磁気シールド構造8と第二の磁気シールド構造
9を磁気的に絶縁する必要がある。
However, in this case, since a double magnetic shield structure is realized, a magnetic material forming the first magnetic shield structure 8 and a magnetic material forming the second magnetic shield structure 9 are formed. Must not be in direct contact. Therefore, when the first magnetic shield structure 8 is accommodated in the second magnetic shield structure 9, a belt made of a material having a high magnetoresistance is wound around the first magnetic shield structure 8, or the first magnetic shield structure 8 is wound around the first magnetic shield structure 8. By sandwiching a gap member having high magnetic resistance between the magnetic shield structure 8 and the second magnetic shield structure 9,
It is necessary to magnetically insulate the first magnetic shield structure 8 and the second magnetic shield structure 9.

【0035】[0035]

【発明が解決しようとする課題】従来の磁気シールド構
造においては、上記の如く、第一の磁気シールド構造8
及び第二の磁気シールド構造9は板金加工によって形成
されるので、製造工数が大きく価格的に不利である。
In the conventional magnetic shield structure, as described above, the first magnetic shield structure 8 is used.
Further, since the second magnetic shield structure 9 is formed by sheet metal processing, the number of manufacturing steps is large and disadvantageous in price.

【0036】又、OMU7の外面に断熱材10−1乃至
10−4を貼付し、第一の磁気シールド構造8の外面に
断熱材11を貼付するので、この工程でも工数がかかっ
て磁気シールド構造の価格を押し上げる原因になる。し
かも、構造的に本来円筒形に適合するOMU7に断熱材
10−1乃至10−4を貼付しやすくするには、OMU
7の断面が角形になるように、わざわざ角形のケースを
付加する必要性も生じて不都合である。
Further, since the heat insulating materials 10-1 to 10-4 are attached to the outer surface of the OMU 7 and the heat insulating material 11 is attached to the outer surface of the first magnetic shield structure 8, the process takes a lot of man-hour even in this step. Cause the price to rise. Moreover, in order to easily attach the heat insulating materials 10-1 to 10-4 to the OMU 7 which conforms to a cylindrical shape in terms of structure, it is necessary to use the OMU 7
It is inconvenient that it is necessary to add a square case so that the cross section of 7 becomes square.

【0037】更に、二重シールドを実現するために、第
一の磁気シールド構造8と第二の磁気シールド構造9を
磁気的に絶縁する必要があるので、このためにも工数が
かかって、磁気シールド構造の更なる価格上昇の原因に
なる。
Furthermore, in order to realize a double shield, it is necessary to magnetically insulate the first magnetic shield structure 8 and the second magnetic shield structure 9, which also requires a lot of man-hours. This will cause a further increase in the price of the shield structure.

【0038】その上、第一の磁気シールド構造8の周囲
に巻き付ける磁気抵抗の高い材料のベルトや、第一の磁
気シールド構造8と第二の磁気シールド構造9の間に挟
み込む磁気抵抗の高い間隙部材は、厚さを十分にとらな
いとベルトや間隙部材の間隔の中間において第一の磁気
シールド構造8と第二の磁気シールド構造9とが接触す
る恐れがある。このために、二重の磁気シールド構造の
形状が大型化するか、ベルトや間隙部材の数を増やさな
ければならないという問題も生ずる。
In addition, a belt made of a material having a high magnetic resistance wound around the first magnetic shield structure 8 and a gap having a high magnetic resistance sandwiched between the first magnetic shield structure 8 and the second magnetic shield structure 9 If the member does not have a sufficient thickness, the first magnetic shield structure 8 and the second magnetic shield structure 9 may come into contact with each other in the middle of the interval between the belt and the gap member. For this reason, there arises a problem that the shape of the double magnetic shield structure becomes large or the number of belts and gap members must be increased.

【0039】本発明は、かかる問題に鑑み、小型で低価
格且つ磁気シールド特性の良好な磁気シールド構造と、
該磁気シールド構造を適用した小型で低価格なルビジウ
ム原子発振器を提供することを目的とする。
In view of the above problems, the present invention provides a magnetic shield structure that is small, inexpensive, and has good magnetic shield characteristics.
An object of the present invention is to provide a small and inexpensive rubidium atomic oscillator to which the magnetic shield structure is applied.

【0040】[0040]

【課題を解決するための手段】本発明の原理は、透磁率
が高い材料から成る薄板(以降、磁性体薄板と略記す
る。)と,磁気抵抗が高い材料から成る薄板(以降、ス
ペーサ薄板と略記する。)を重ね合わせた複合薄板を巻
いて、磁性体筒型を形成する技術である。
The principle of the present invention is that a thin plate made of a material having a high magnetic permeability (hereinafter abbreviated as a magnetic thin plate) and a thin plate made of a material having a high magnetic resistance (hereinafter referred to as a spacer thin plate). This is a technique for forming a magnetic cylinder by winding a composite thin plate on which a composite body is superimposed.

【0041】本発明の原理によれば、磁性体薄板とスペ
ーサ薄板を重ね合わせた複合薄板を巻いて磁性体筒形を
形成するので、磁性体薄板に着目した巻数をn(nは正
の整数)とする時に、複合薄板を巻いた磁気シールド構
造の断面における(n−1)ターン目の磁性体薄板とn
ターン目の磁性体薄板との間にはスペーサ薄板が存在
し、(n−1)ターン目の磁性体薄板とnターン目の磁
性体薄板は磁気的に絶縁される。従って、磁性体薄板
と,スペーサ薄板を重ね合わせた複合薄板をnターン巻
くことによって、n重の磁気シールド構造を実現するこ
とができる。
According to the principle of the present invention, a composite thin plate in which a magnetic thin plate and a spacer thin plate are overlapped is wound to form a magnetic tubular shape. Therefore, the number of turns focused on the magnetic thin plate is n (n is a positive integer). ), The magnetic thin plate at the (n-1) th turn in the cross section of the magnetic shield structure wound with the composite thin plate and n
A spacer thin plate exists between the magnetic thin plate at the turn and the magnetic thin plate at the (n-1) turn and the magnetic thin plate at the nth turn are magnetically insulated. Therefore, an n-fold magnetic shield structure can be realized by winding n turns of a composite thin plate in which a magnetic thin plate and a spacer thin plate are overlapped.

【0042】ここで、上記の如く形成される磁気シール
ド構造の断面は円形には限定されず、一般に多角形の断
面を形成することが容易であるので、内包する部材の形
状に適合する磁性体筒形を容易に実現することができる
という利点がある。
Here, the cross section of the magnetic shield structure formed as described above is not limited to a circle, but generally a polygonal cross section can be easily formed. There is an advantage that a cylindrical shape can be easily realized.

【0043】しかも、磁性体薄板とスペーサ薄板を重ね
合わせて巻くだけでよく、その上、磁性体薄板又は磁気
抵抗が高い材料から成る薄板の、互いに接触していない
面に貼着剤を塗布しながら巻いてから貼着剤を固化させ
ることも容易なので、磁性体薄板とスペーサ薄板から成
る複合薄板とを巻いて形成された磁気シールド構造の形
状を容易に保持することができる。
In addition, it is only necessary to overlap and wind the magnetic thin plate and the spacer thin plate, and further, apply the adhesive to the surfaces of the magnetic thin plate or the thin plate made of a material having a high magnetic resistance, which are not in contact with each other. Since it is also easy to solidify the adhesive after winding, the shape of the magnetic shield structure formed by winding the composite thin plate composed of the magnetic thin plate and the spacer thin plate can be easily maintained.

【0044】又は、磁性体薄板とスペーサ薄板を重ね合
わせて巻いた後で、周囲をリング状の部材で巻くことに
よっても磁気シールド構造の形状を保持することができ
る。更に、スペーサ薄板が柔軟な材料でできている場合
には、磁性体薄板とスペーサ薄板を予め貼り合わせた複
合薄板を巻くようにしてもよい。
Alternatively, the shape of the magnetic shield structure can be maintained by winding the magnetic thin plate and the spacer thin plate one on top of the other and winding the periphery with a ring-shaped member. Further, when the spacer thin plate is made of a flexible material, a composite thin plate in which the magnetic thin plate and the spacer thin plate are bonded in advance may be wound.

【0045】そして、スペーサ薄板に断熱材を適用すれ
ば、磁気シールド効果と断熱効果を併せ持つ磁気シール
ド構造が実現でき、しかも、磁性体薄板と断熱材を手作
業で貼付する必要はない。
If a heat insulating material is applied to the spacer thin plate, a magnetic shield structure having both a magnetic shielding effect and a heat insulating effect can be realized, and it is not necessary to manually attach the magnetic thin plate and the heat insulating material.

【0046】従って、容易に多重磁気シールドを実現で
き、又、断熱効果を併せ持たせることも容易で、且つ、
低価格な磁気シールド構造を実現することができる。
Accordingly, a multiple magnetic shield can be easily realized, and it is easy to provide a heat insulating effect.
A low-cost magnetic shield structure can be realized.

【0047】[0047]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の第一の実施の形
態である。図1(イ)において、1は磁性体薄板、2は
スペーサ薄板である。又、図1(ロ)において、4は該
磁性体薄板1とスペーサ薄板2を重ね合わせて巻くこと
によって構成した円形断面の磁気シールド構造の例で、
その中心軸に垂直な断面を示している。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. In FIG. 1A, reference numeral 1 denotes a magnetic thin plate, and 2 denotes a spacer thin plate. In FIG. 1B, reference numeral 4 denotes an example of a magnetic shield structure having a circular cross section formed by superposing and winding the magnetic thin plate 1 and the spacer thin plate 2;
A cross section perpendicular to the central axis is shown.

【0048】ここで、磁性体薄板1の材料としては、パ
ーマロイや一酸化炭素基アモルファス合金などが適用可
能である。該磁性体薄板1と該スペーサ薄板2を単に重
ね合わせて巻くことの意味は、重ね合わせるだけのため
に貼付の工程が不要なこと、該磁性体薄板1と該スペー
サ薄板2とが互いの接触面で固定されていないために、
巻き取ってゆく時に2枚の薄板の曲率半径の差によるた
るみが生じないことにある。
Here, as the material of the magnetic thin plate 1, a permalloy, a carbon monoxide-based amorphous alloy or the like can be applied. The fact that the magnetic thin plate 1 and the spacer thin plate 2 are simply overlapped and wound means that the laminating process is not required because the magnetic thin plate 1 and the spacer thin plate 2 are in contact with each other. Because it is not fixed in the face,
The slack is not generated due to the difference in the radius of curvature between the two thin plates during winding.

【0049】ただ、該スペーサ薄板2は柔軟な材料であ
る場合(実際、該スペーサ薄板2は柔軟な材料である場
合が多い。)には、曲率半径の差による内側になる薄板
と外側になる薄板の巻き込み長さの差に順応できるの
で、予め該磁性体薄板1と該スペーサ薄板を貼付してお
くことができる。このように予め二の薄板を貼付してお
くと、巻取り中に2枚の薄板は巻き込み方向と異なる方
向にずれることがないので、巻取り装置を簡略化できる
利点がある。
However, when the spacer thin plate 2 is made of a flexible material (in practice, the spacer thin plate 2 is often made of a flexible material), the spacer thin plate 2 is on the inside due to the difference in radius of curvature and is on the outside. Since it is possible to adapt to the difference in the winding length of the thin plate, the magnetic thin plate 1 and the spacer thin plate can be attached in advance. When the two thin plates are attached in advance in this way, the two thin plates do not shift in a direction different from the winding direction during winding, and thus there is an advantage that the winding device can be simplified.

【0050】図1(ロ)に示す如く、断面には磁性体薄
板1とスペーサ薄板2が螺旋状に重なった図形が表れて
いる。そして、容易に理解できることであるが、螺旋状
図形のいずれの位置でも(n−1)ターン目の磁性体薄
板1とnターン目の磁性体薄板1の間にスペーサ薄板2
が存在するので、該磁気シールド構造4は多重の磁気シ
ールド構造になっている。
As shown in FIG. 1B, the cross section shows a figure in which the magnetic thin plate 1 and the spacer thin plate 2 are spirally overlapped. As can be easily understood, the spacer thin plate 2 is placed between the magnetic thin plate 1 at the (n-1) th turn and the magnetic thin plate 1 at the nth turn at any position of the spiral figure.
, The magnetic shield structure 4 has a multiple magnetic shield structure.

【0051】今、磁性体薄板1の材料がパーマロイであ
るとし、該磁性体薄板の厚さが0.2mmとし、磁気シー
ルド構造4の半径が50mm程度とし、該磁気シールド構
造4の長さが十分に長いものとすると、一重の時には該
磁気シールド構造4に囲まれた空間の中心付近でのシー
ルド係数は約160、二重の時には約800、三重の時
には約3,500となる。即ち、図1に示す磁気シール
ド構造は簡単な構造で十分な磁気シールド性能を有す
る。
Now, assuming that the material of the magnetic thin plate 1 is permalloy, the thickness of the magnetic thin plate is 0.2 mm, the radius of the magnetic shield structure 4 is about 50 mm, and the length of the magnetic shield structure 4 is Assuming that the length is sufficiently long, the shield coefficient near the center of the space surrounded by the magnetic shield structure 4 is about 160 for a single layer, about 800 for a double layer, and about 3,500 for a triple layer. That is, the magnetic shield structure shown in FIG. 1 has sufficient magnetic shield performance with a simple structure.

【0052】ここで、上記の如く形成される磁気シール
ド構造の断面は円形には限定されず、一般に多角形状の
断面を形成することができるので、内包する部材の形状
に適合する磁性体筒形を容易に実現することができると
いう利点がある。
Here, the cross-section of the magnetic shield structure formed as described above is not limited to a circle, but a generally polygonal cross-section can be formed. Can be easily realized.

【0053】尚、磁気シールド構造の断面の形を決める
には、巻き芯に円柱や多角形柱を用いて2枚の薄板を巻
いて、所望の巻き数だけ巻いた後で巻き芯を抜けばよ
い。しかも、磁性体薄板1とスペーサ薄板2を巻く時
に、磁性体薄板1又はスペーサ薄板2の、互いに接触し
ていない面に貼着剤を塗布しながら巻いた後で貼着剤を
固化させることは容易なので、磁性体薄板1とスペーサ
薄板2から成る複合薄板を巻いて形成された磁気シール
ド構造4の形状を保持することは容易である。
In order to determine the shape of the cross section of the magnetic shield structure, two thin plates are wound around the winding core using a column or a polygonal column, and after winding the desired number of turns, the winding core is removed. Good. Moreover, when the magnetic thin plate 1 and the spacer thin plate 2 are wound, it is difficult to solidify the adhesive after winding while applying the adhesive to the surfaces of the magnetic thin plate 1 or the spacer thin plate 2 that are not in contact with each other. Because it is easy, it is easy to maintain the shape of the magnetic shield structure 4 formed by winding a composite thin plate composed of the magnetic thin plate 1 and the spacer thin plate 2.

【0054】又、磁性体薄板1とスペーサ薄板2を巻い
た後に、周囲をリング状の部材で巻くことによっても磁
気シールド構造4の形状を保持することができる。この
場合、一般的に多角形断面の磁気シールド構造に適合す
るために、上記リング状部材は比較的柔軟な材料によっ
て形成するのが好ましい。
After the magnetic thin plate 1 and the spacer thin plate 2 are wound, the shape of the magnetic shield structure 4 can be maintained by winding the periphery with a ring-shaped member. In this case, the ring-shaped member is preferably formed of a relatively flexible material in order to generally conform to a magnetic shield structure having a polygonal cross section.

【0055】そして、スペーサ薄板2として断熱材を適
用すれば、磁気シールド効果と断熱効果を併せ持つ磁気
シールド構造4が実現できる。断熱材としては、例えば
ポリオレフィン・フォームが適用可能である。そして、
断熱材一枚は薄くても、多重に巻くことによって断熱材
全体の厚さを確保することができるようになるので、良
好な断熱特性を実現することができる。
If a heat insulating material is applied as the spacer thin plate 2, a magnetic shield structure 4 having both a magnetic shielding effect and a heat insulating effect can be realized. As the heat insulating material, for example, a polyolefin foam can be applied. And
Even if one heat insulating material is thin, it is possible to secure the entire thickness of the heat insulating material by winding multiple times, so that good heat insulating properties can be realized.

【0056】上記のように、磁性体薄板1とスペーサ薄
板2を重ねて巻くだけで磁気シールド構造4を実現する
ことができるので、構造が簡単で、容易に多重磁気シー
ルドを実現でき、スペーサ薄板2に断熱材を適用すれば
断熱効果を併せ持たせることも容易である。従って、低
価格な磁気シールド構造を実現することができる。
As described above, the magnetic shield structure 4 can be realized only by superposing and winding the magnetic thin plate 1 and the spacer thin plate 2, so that the structure is simple and the multiple magnetic shield can be easily realized, and the spacer thin plate can be realized. If a heat insulating material is applied to 2, it is easy to have a heat insulating effect. Therefore, a low-cost magnetic shield structure can be realized.

【0057】尚、図1(ロ)のPの位置では磁性体薄板
の端と1ターン目の磁性体薄板との間に間隙があるが、
磁気シールド構造4の中心線に垂直な方向の磁場を印加
した場合、この間隙には近傍の磁場を打ち消す方向の磁
極が生ずるので、通常は、この間隙から内部の空間への
磁力線の漏れ込みは無視できる。
At the position P in FIG. 1B, there is a gap between the end of the magnetic thin plate and the first turn magnetic thin plate.
When a magnetic field in a direction perpendicular to the center line of the magnetic shield structure 4 is applied, a magnetic pole is generated in this gap in a direction to cancel a magnetic field nearby, so that leakage of magnetic field lines from this gap to the internal space usually occurs. I can ignore it.

【0058】図2は、本発明の第二の実施の形態であ
る。図2(イ)において、1は磁性体薄板、2はスペー
サ薄板である。又、図2(ロ)において、4は該磁性体
薄板1とスペーサ薄板2を重ね合わせて巻くことによっ
て構成した円形断面の磁気シールド構造の例で、その中
心軸に垂直な断面を示している。
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. In FIG. 2A, reference numeral 1 denotes a magnetic thin plate, and 2 denotes a spacer thin plate. In FIG. 2B, reference numeral 4 denotes an example of a magnetic shield structure having a circular cross section formed by superposing and winding the magnetic thin plate 1 and the spacer thin plate 2, and shows a cross section perpendicular to the central axis. .

【0059】ここで、図2の構成の特徴は、スペーサ薄
板2の長さが磁性体薄板1の長さより短い点にある。そ
して、該磁性体薄板1と該スペーサ薄板2を単に重ね合
わせて巻くことの意味が、重ね合わせるだけのために貼
付の工程が不要なこと、該磁性体薄板1と該スペーサ薄
板2の接触面で固定されていないために曲率半径の差に
よる内側になる薄板のたるみを防止できることや、該ス
ペーサ薄板2は柔軟な材料である場合が多く、曲率半径
の差による2枚の薄板の巻き込み長さを吸収することが
できるので、予め該磁性体薄板1と該スペーサ薄板を貼
付しておくことができて、巻取り装置を簡略化できる利
点があることは図1の構成と同じである。
Here, the feature of the configuration of FIG. 2 is that the length of the spacer thin plate 2 is shorter than the length of the magnetic thin plate 1. The reason that the magnetic thin plate 1 and the spacer thin plate 2 are simply overlapped and wound is that no laminating process is necessary because the magnetic thin plate 1 and the spacer thin plate 2 are merely overlapped, and the contact surface between the magnetic thin plate 1 and the spacer thin plate 2 The spacer thin plate 2 can be prevented from sagging due to the difference in curvature radius because it is not fixed by the above, and the spacer thin plate 2 is often made of a flexible material, and the winding length of the two thin plates due to the difference in curvature radius. This is the same as the configuration shown in FIG. 1 because the magnetic thin plate 1 and the spacer thin plate can be attached in advance, and the winding device can be simplified.

【0060】図1(ロ)に示す如く、断面には磁性体薄
板1とスペーサ薄板2が螺旋状に重なった図形が表れて
いる。そして、容易に理解できることであるが、磁性体
薄板1の端と1ターン目の磁性体薄板1が接触している
以外は、螺旋状図形のいずれの箇所でも(n−1)ター
ン目の磁性体薄板1とnターン目の磁性体薄板1の間に
スペーサ薄板2が存在するので、該磁気シールド構造4
は多重の磁気シールド構造になっている。
As shown in FIG. 1B, a figure in which a magnetic thin plate 1 and a spacer thin plate 2 are spirally overlapped appears on the cross section. As can be easily understood, except for the end of the magnetic thin plate 1 and the magnetic thin plate 1 in the first turn being in contact with each other, the magnetic properties of the (n-1) th turn in any part of the spiral figure can be understood. Since the spacer thin plate 2 exists between the body thin plate 1 and the nth-turn magnetic thin plate 1, the magnetic shield structure 4
Has a multiple magnetic shield structure.

【0061】このように、図2(ロ)の点Qの位置で磁
性体薄板1の端と1ターン目の磁性体薄板1とが接触し
ていることによって、磁場が高周波の場合に周囲の磁場
が内部の空間へ漏れ込むことが少なくなるという特徴が
ある。
As described above, since the end of the magnetic thin plate 1 and the first turn magnetic thin plate 1 are in contact with each other at the position of the point Q in FIG. The feature is that the magnetic field is less likely to leak into the internal space.

【0062】そして、磁性体薄板1の端と1ターン目の
磁性体薄板1を接触させるためには、磁性体薄板1とス
ペーサ薄板2の長さの差がスペーサ薄板2の厚さに比較
して十分大きくしておけばよい。
In order to bring the end of the magnetic thin plate 1 into contact with the first turn magnetic thin plate 1, the difference in length between the magnetic thin plate 1 and the spacer thin plate 2 is compared with the thickness of the spacer thin plate 2. Should be large enough.

【0063】尚、磁性体薄板1の端と1ターン目の磁性
体薄板1が図2(ロ)の点Pの位置で接触するようにな
っているので、円形断面の中心と点Qを結んだ線分の近
傍の磁気シールド性能は図1の構成とは異なるが、それ
以外の箇所では磁気シールド性能は図1の構成と同じに
なる。
Since the end of the magnetic thin plate 1 and the first turn magnetic thin plate 1 are in contact with each other at the position of point P in FIG. 2B, the center of the circular section and the point Q are connected. Although the magnetic shield performance near the elliptical line segment is different from the configuration in FIG. 1, the magnetic shield performance in other places is the same as the configuration in FIG.

【0064】ここで、上記の如く形成される磁気シール
ド構造4の断面は円形には限定されないために内包する
部材の形状に適合する磁性体筒形を容易に実現すること
ができるという利点があることも、磁性体薄板1又はス
ペーサ薄板2の互いに接触していない面に貼着剤を塗布
しながら巻いて固化させることは容易なために磁気シー
ルド構造4の形状を保持することが容易なことも、図1
の構成と同じである。
Here, since the cross section of the magnetic shield structure 4 formed as described above is not limited to a circular shape, there is an advantage that a magnetic cylindrical shape suitable for the shape of the member to be included can be easily realized. In addition, it is easy to hold the shape of the magnetic shield structure 4 because it is easy to apply the adhesive on the surfaces of the magnetic thin plate 1 or the spacer thin plate 2 that are not in contact with each other and wind and solidify the adhesive. FIG. 1
The configuration is the same as

【0065】又、磁性体薄板1とスペーサ薄板2を重ね
合わせて巻いた後で周囲をリング状の部材で巻くことに
よっても磁気シールド構造の形状を保持することができ
ることも、スペーサ薄板2として断熱材を適用すれば、
磁気シールド効果と断熱効果を併せ持つ磁気シールド構
造4が実現でき、しかも、磁性体薄板と断熱材を手作業
で貼付する必要がないことも図1の構成と同じである。
Further, the shape of the magnetic shield structure can be maintained by superposing and winding the magnetic thin plate 1 and the spacer thin plate 2 and then winding the periphery with a ring-shaped member. If you apply the material,
The magnetic shield structure 4 having both the magnetic shield effect and the heat insulating effect can be realized, and the need to manually attach the magnetic thin plate and the heat insulating material is also the same as the configuration in FIG.

【0066】従って、図2の構成によっても、容易に多
重磁気シールドを実現でき、又、断熱効果を併せ持たせ
ることも容易で、低価格な磁気シールド構造を実現する
ことができる。
Therefore, even with the configuration shown in FIG. 2, a multiple magnetic shield can be easily realized, and it is easy to provide a heat insulating effect, and a low-cost magnetic shield structure can be realized.

【0067】尚、図2(ロ)では磁性体薄板1の端が1
ターン目の磁性体薄板1と接触する例を示しているが、
磁性体薄板1の端が最終ターンの磁性体薄板1と接触す
る構成も可能であることはいうまでもない。
In FIG. 2B, the end of the magnetic thin plate 1 is 1
Although the example which contacts the magnetic thin plate 1 of the turn is shown,
It goes without saying that a configuration in which the end of the magnetic thin plate 1 is in contact with the magnetic thin plate 1 in the final turn is also possible.

【0068】図3は、本発明の第三の実施の形態であ
る。図3において、1は磁性体薄板、2はスペーサ薄
板、3は飽和磁束密度が大きい磁性体薄板である。尚、
図3では磁性体薄板1、スペーサ薄板2及び高飽和磁束
密度の磁性体薄板を重ね合わせて巻くによって構成した
磁気シールド構造の図は省略している。
FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention. In FIG. 3, 1 is a magnetic thin plate, 2 is a spacer thin plate, and 3 is a magnetic thin plate having a large saturation magnetic flux density. still,
FIG. 3 does not show a magnetic shield structure formed by superposing and winding a magnetic thin plate 1, a spacer thin plate 2, and a magnetic thin plate having a high saturation magnetic flux density.

【0069】図3の構成の特徴は、高飽和磁束密度の磁
性体薄板3を組み合わせている点にある。ここで、高飽
和密度の磁性体薄板の材料としては、珪素鋼板や電磁純
鉄などが適用可能である。
The feature of the configuration shown in FIG. 3 is that a magnetic thin plate 3 having a high saturation magnetic flux density is combined. Here, as a material of the magnetic thin plate having a high saturation density, a silicon steel plate, electromagnetic pure iron, or the like can be applied.

【0070】一般に、透磁率が大きい磁性体は、飽和磁
束密度が低いために強い磁場の中では磁気シールド性能
が低下する。そこで、高飽和磁束密度の磁性体薄板を組
み合わせることによって強い磁場の中でも磁気シールド
性能を保つことができるようになる。
In general, a magnetic material having a high magnetic permeability has a low saturation magnetic flux density, so that the magnetic shield performance is deteriorated in a strong magnetic field. Therefore, the magnetic shielding performance can be maintained even in a strong magnetic field by combining a magnetic thin plate having a high saturation magnetic flux density.

【0071】その他の磁気シールド構造の製造上の特徴
は、図1及び図2の構成となんら変わることがない。従
って、図3の構成によっても、容易に多重磁気シールド
を実現でき、又、断熱効果を併せ持たせることも容易
で、低価格な磁気シールド構造を実現することができ
る。
Other manufacturing characteristics of the magnetic shield structure are not different from those of FIGS. 1 and 2. Therefore, even with the configuration of FIG. 3, a multiple magnetic shield can be easily realized, and it is also easy to provide a heat insulating effect, and a low-cost magnetic shield structure can be realized.

【0072】図4は、本発明の第四の実施の形態であ
る。図4において、4は第一の磁気シールド構造、5は
第二の磁気シールド構造、6は該第一の磁気シールド構
造4を該第二の磁気シールド構造5の中に収納した第三
の磁気シールド構造、7はOMUである。
FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention. In FIG. 4, reference numeral 4 denotes a first magnetic shield structure, 5 denotes a second magnetic shield structure, and 6 denotes a third magnetic shield in which the first magnetic shield structure 4 is housed in the second magnetic shield structure 5. The shield structure 7 is an OMU.

【0073】ここで、該第一の磁気シールド構造4と該
第二の磁気シールド構造5は、磁性体薄板、スペーサ薄
板を重ね合わせて巻いた図1又は図2の構成、又は、磁
性体薄板、スペーサ薄板及び高飽和磁束密度の磁性体薄
板を重ね合わせて巻いた磁気シールド構造である。
Here, the first magnetic shield structure 4 and the second magnetic shield structure 5 have the structure shown in FIG. 1 or FIG. 2 in which a magnetic thin plate and a spacer thin plate are overlapped and wound, or a magnetic thin plate A magnetic shield structure in which a spacer thin plate and a magnetic thin plate having a high saturation magnetic flux density are overlapped and wound.

【0074】尚、図4では、該第一の磁気シールド構造
4は円形断面、該第二の磁気シールド構造5は矩形断面
である例を示しているが、これは、二の磁気シールド構
造を組み合わせた時の全体があまり大きくならないよう
にとの配慮の結果である。又、磁気シールド構造の、磁
性体薄板とスペーサ薄板などが重なり合った断面の詳細
は省略して図示している。
FIG. 4 shows an example in which the first magnetic shield structure 4 has a circular cross section and the second magnetic shield structure 5 has a rectangular cross section. This is the result of considering that the whole when combined is not so large. The details of the cross section of the magnetic shield structure where the magnetic thin plate and the spacer thin plate overlap each other are not shown.

【0075】双方の磁気シールド構造4及び5は、開口
面の中心点を結ぶ線に垂直な方向の磁場に対して磁気シ
ールド効果を生ずるので、該第一の磁気シールド構造4
の開口面と該第二の磁気シールド構造5のWで示した面
が向かい合うように、該第一の磁気シールド構造4を該
第二の磁気シールド構造5の中に収容すれば、即ち、該
第一の磁気シールド構造4の開口面の中心を結ぶ線と該
第二の磁気シールド構造5の開口面の中心を結ぶ線が直
交するように収容すれば、該第一の磁気シールド構造4
の中の空間を該第二の磁気シールド構造5の外部の磁場
からシールドすることができる。
Since both magnetic shield structures 4 and 5 produce a magnetic shield effect against a magnetic field in a direction perpendicular to the line connecting the center points of the aperture surfaces, the first magnetic shield structure 4
If the first magnetic shield structure 4 is accommodated in the second magnetic shield structure 5 so that the opening surface of the second magnetic shield structure 5 and the surface indicated by W of the second magnetic shield structure 5 face each other, If the line connecting the center of the opening surface of the first magnetic shield structure 4 and the line connecting the center of the opening surface of the second magnetic shield structure 5 are accommodated at right angles, the first magnetic shield structure 4
Can be shielded from a magnetic field outside the second magnetic shield structure 5.

【0076】この時、該第二の磁気シールド構造5のW
で示した面の大きさが該第一の磁気シールド構造4の開
口面に比較して十分に大きければ、該第一の磁気シール
ド構造4の内部の空間を該第二の磁気シールド構造5の
外部の磁場から十分にシールドすることが可能である。
At this time, W of the second magnetic shield structure 5
If the size of the surface indicated by is sufficiently larger than the opening surface of the first magnetic shield structure 4, the space inside the first magnetic shield structure 4 is It is possible to sufficiently shield from an external magnetic field.

【0077】しかし、該第二の磁気シールド構造5のW
で示した面の大きさが該第一の磁気シールド構造4の開
口面に比較して十分に大きくすると、第三の磁気シール
ド構造6全体が大きくなりすぎ、実用的ではない。
However, the W of the second magnetic shield structure 5
If the size of the surface indicated by is sufficiently larger than the opening surface of the first magnetic shield structure 4, the entire third magnetic shield structure 6 becomes too large, which is not practical.

【0078】そこで、該第一の磁気シールド構造4の中
心軸を含む断面の形状と、該第二の磁気シールド構造5
の開口面の形状を等しくすれば、該第一の磁気シールド
構造の開口面が、該第一の磁気シールド構造4の両端で
該第二の磁気シールド構造5のWで示した面に接触する
ようになってシールド効果が向上し、しかも、該第一の
磁気シールド構造4と該第二の磁気シールド構造5とを
擦り合わせることができて両者の固定手段を簡略化する
ことができる。従って、該第一の磁気シールド構造4の
中心軸を含む断面の形状と、該第二の磁気シールド構造
5の開口面の形状を等しくすることが好ましい。
Therefore, the shape of the cross section including the central axis of the first magnetic shield structure 4 and the second magnetic shield structure 5
If the shape of the opening surface of the first magnetic shield structure is made equal, the opening surface of the first magnetic shield structure comes into contact with the surface indicated by W of the second magnetic shield structure 5 at both ends of the first magnetic shield structure 4. As a result, the shielding effect is improved, and the first magnetic shield structure 4 and the second magnetic shield structure 5 can be rubbed with each other, so that the fixing means for both can be simplified. Therefore, it is preferable that the shape of the cross section including the central axis of the first magnetic shield structure 4 is equal to the shape of the opening surface of the second magnetic shield structure 5.

【0079】ここで、第一の磁気シールド構造4の開口
面の形状は円である必要はなく、一般には多角形であっ
てもよい。ただ、第二の磁気シールド構造5の開口面の
形状は矩形であることが好ましい。それは、第二の磁気
シールド構造5の開口面の形状を円又は多角形にする
と、第一の磁気シールド構造4の側壁と第二の磁気シー
ルド構造5の側壁との接触が線接触になって、シールド
効果が薄れる恐れがあることと、第二の磁気シールド構
造5が不必要に大きくなることを避けるためである。
Here, the shape of the opening surface of the first magnetic shield structure 4 does not need to be a circle, and may generally be a polygon. However, the shape of the opening surface of the second magnetic shield structure 5 is preferably rectangular. That is, when the shape of the opening surface of the second magnetic shield structure 5 is circular or polygonal, the contact between the side wall of the first magnetic shield structure 4 and the side wall of the second magnetic shield structure 5 becomes line contact. This is because the shield effect may be weakened and the second magnetic shield structure 5 is prevented from becoming unnecessarily large.

【0080】そして、第二の磁気シールド構造5の開口
面に磁性体を含む薄板を加工した蓋をすれば、シールド
効果を更に高めることができる。尚、第一の磁気シール
ド構造4を第二の磁気シールド構造5に固定する手段
や、第二の磁気シールド構造5に蓋を固定する手段に
は、多重に巻かれた磁性体を磁気的にショートしないた
めに、プラスチックや磁性体ではない金属のネジを使用
すればよい。
If a lid made of a thin plate containing a magnetic material is provided on the opening surface of the second magnetic shield structure 5, the shielding effect can be further enhanced. The means for fixing the first magnetic shield structure 4 to the second magnetic shield structure 5 and the means for fixing the lid to the second magnetic shield structure 5 are provided by magnetically winding a magnetic material wound in multiple layers. In order to prevent a short circuit, a screw made of a metal that is not plastic or magnetic may be used.

【0081】上記の磁気シールド構造をルビジウム原子
発振器に適用する場合は、第一の磁気シールド構造4の
中にOMU7を収容し、該OMU7を収容した該第一の
磁気シールド構造4を第二の磁気シールド構造5の中に
収容すればよい。
When the above-mentioned magnetic shield structure is applied to a rubidium atomic oscillator, the first magnetic shield structure 4 accommodates the OMU 7 in the first magnetic shield structure 4 and the second magnetic shield structure 4 accommodates the OMU 7 in the second magnetic shield structure. What is necessary is just to house in the magnetic shield structure 5.

【0082】この場合、該第一の磁気シールド構造4と
該第二の磁気シールド構造5のうち、シールド面が該O
MU7のソレノイド・コイル(ソレノイド・コイルは図
4には図示していない。図6を参照されたい。)の中心
軸に対して垂直になる方の磁気シールド構造の磁気シー
ルド性能を高く設計する必要がある。
In this case, the shield surface of the first magnetic shield structure 4 and the second magnetic shield structure 5
It is necessary to design the magnetic shield performance of the magnetic shield structure perpendicular to the center axis of the solenoid coil of the MU 7 (the solenoid coil is not shown in FIG. 4; see FIG. 6) to have high magnetic shielding performance. There is.

【0083】例えば、OMU7のソレノイド・コイルの
中心軸が第一の磁気シールド構造4の開口面の中心を結
ぶ線と同じ方向である場合には、第二の磁気シールド構
造5のWで示した面に垂直な磁場に対する磁気シールド
性能をよくするのが好ましいので、第二の磁気シールド
構造5の巻き数を多くするのがよい。逆に、OMU7の
ソレノイド・コイルの中心軸が第二の磁気シールド構造
5の開口面の中心を結ぶ線と同じ方向である場合には、
第一の磁気シールド構造4の開口面に垂直な磁場に対す
る磁気シールド性能をよくするのが好ましいので、第一
の磁気シールド構造4の巻き数を多くするのがよい。
For example, when the center axis of the solenoid coil of the OMU 7 is in the same direction as the line connecting the center of the opening surface of the first magnetic shield structure 4, it is indicated by W of the second magnetic shield structure 5. Since it is preferable to improve the magnetic shield performance with respect to a magnetic field perpendicular to the surface, it is preferable to increase the number of turns of the second magnetic shield structure 5. Conversely, if the center axis of the solenoid coil of the OMU 7 is in the same direction as the line connecting the centers of the openings of the second magnetic shield structure 5,
Since it is preferable to improve the magnetic shield performance with respect to a magnetic field perpendicular to the opening surface of the first magnetic shield structure 4, it is preferable to increase the number of turns of the first magnetic shield structure 4.

【0084】尚、OMU7を内包した第三の磁気シール
ド構造6の内部に高周波信号や直流を供給する点や、O
MUを内包した第三の磁気シールド構造6の中から低周
波信号を取り出す点においては、絶縁体によるパッキン
グを施して所望のケーブルや線材を通せばよい。これ
は、従来の技術で実現できることであるので、説明は省
略する。
The third magnetic shield structure 6 containing the OMU 7 supplies a high-frequency signal or a direct current to the inside,
In extracting a low-frequency signal from the third magnetic shield structure 6 including the MU, a desired cable or wire may be passed through a packing with an insulator. Since this can be realized by the conventional technique, the description is omitted.

【0085】上記の磁気シールド構造は、構造が簡易で
手作業を軽減でき、容易に多重シールドを実現すること
ができるので、上記磁気シールド構造を適用したルビジ
ウム原子発振器の価格を低下させることが可能になると
共に、ルビジウム原子発振器の周波数安定性を改善する
ことも可能になる。
The above magnetic shield structure has a simple structure, can reduce manual work, and can easily realize multiple shields. Therefore, it is possible to reduce the price of a rubidium atomic oscillator to which the above magnetic shield structure is applied. As a result, it becomes possible to improve the frequency stability of the rubidium atomic oscillator.

【0086】[0086]

【発明の効果】以上、詳述した如く、本発明により構造
が簡易で、手作業を軽減でき、容易に多重シールドを実
現することが可能な磁気シールド構造を実現することが
できる。従って、本発明は低価格で磁気シールド性能が
高い磁気シールド構造の実現に貢献することができる。
As described in detail above, according to the present invention, it is possible to realize a magnetic shield structure which has a simple structure, can reduce manual work, and can easily realize multiple shields. Therefore, the present invention can contribute to the realization of a magnetic shield structure that is inexpensive and has high magnetic shield performance.

【0087】又、上記磁気シールド構造をルビジウム原
子発振器に適用することにより、ルビジウム原子発振器
の低価格化と高性能化を実現することができる。
Further, by applying the magnetic shield structure to a rubidium atomic oscillator, it is possible to realize a low-cost and high-performance rubidium atomic oscillator.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第一の実施の形態。FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の第二の実施の形態。FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の第三の実施の形態。FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の第四の実施の形態。FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention.

【図5】 従来の磁気シールド構造。FIG. 5 shows a conventional magnetic shield structure.

【図6】 ルビジウム原子発振器の機能と構造を説明す
る図。
FIG. 6 is a diagram illustrating functions and a structure of a rubidium atomic oscillator.

【図7】 ルビジウム原子発振器の動作原理を説明する
図。
FIG. 7 illustrates an operation principle of a rubidium atomic oscillator.

【図8】 光検出器の出力と制御電圧。FIG. 8 shows an output of a photodetector and a control voltage.

【図9】 磁気シールドの原理を説明する図。FIG. 9 illustrates the principle of a magnetic shield.

【図10】 磁性体円筒を二重にした磁気シールド構
造。
FIG. 10 shows a magnetic shield structure in which a magnetic cylinder is doubled.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 透磁率が高い材料より成る薄板(磁性体薄板) 2 磁気抵抗が高い材料より成る薄板(スペーサ薄板) 3 飽和磁束密度が高い磁性体より成る薄板(高飽和磁
束密度の磁性体薄板) 4 磁気シールド構造、第一の磁気シールド構造 5 第二の磁気シールド構造 6 第三の磁気シールド構造 7 Optical Microwave Unit(OMU) 8 第一の磁気シールド構造 9 第二の磁気シールド構造 10−1、10−2、10−3、10−4 第一の断
熱材 11 第二の断熱材 12 共鳴セル 13 光検出器 14 キャビティ 15 バラクタ・ダイオード 16 ソレノイド・コイル 17 ルビジウム・ランプ 18 ランプ・ハウス 19 ランプ励振源 20 ヒータ 21 サーミスタ 22 温度制御部 23 トランジスタ 24 前置増幅器 25 低周波発振器 26 同期検波回路 27 周波数制御回路 28 電圧制御水晶発振器 29 周波数変調回路 30 磁性体円筒 31 第一の磁性体円筒 32 第二の磁性体円筒
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Thin plate made of a material with high magnetic permeability (magnetic thin plate) 2 Thin plate made of a material with high magnetic resistance (spacer thin plate) 3 Thin plate made of a magnetic material with high saturated magnetic flux density (magnetic thin plate with high saturated magnetic flux density) 4 Magnetism Shield structure, first magnetic shield structure 5 Second magnetic shield structure 6 Third magnetic shield structure 7 Optical Microwave Unit (OMU) 8 First magnetic shield structure 9 Second magnetic shield structure 10-1, 10- 2, 10-3, 10-4 First heat insulating material 11 Second heat insulating material 12 Resonant cell 13 Photodetector 14 Cavity 15 Varactor diode 16 Solenoid coil 17 Rubidium lamp 18 Lamp house 19 Lamp excitation source 20 Heater 21 Thermistor 22 Temperature control unit 23 Transistor 24 Preamplifier 25 Low frequency oscillator 26 Synchronous detection circuit 7 the frequency control circuit 28 the voltage controlled crystal oscillator 29 frequency modulating circuit 30 magnetic cylinder 31 first magnetic cylinder 32 the second magnetic cylinder

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 熱海 健 宮城県仙台市青葉区一番町1丁目2番25号 富士通東北ディジタル・テクノロジ株式 会社内 (72)発明者 中島 義文 宮城県仙台市青葉区一番町1丁目2番25号 富士通東北ディジタル・テクノロジ株式 会社内 Fターム(参考) 5E321 BB25 BB44 BB53 BB55 BB60 CC16 GG07 5J060 AA01 CC09 KK38  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Ken Atami 1-2-25 Ichibancho, Aoba-ku, Sendai, Miyagi Prefecture Inside Fujitsu Tohoku Digital Technology Co., Ltd. (72) Inventor Yoshifumi Nakajima Aoba-ku, Sendai, Miyagi 1-25-2 Ichibancho Fujitsu Tohoku Digital Technology Co., Ltd. F-term (reference) 5E321 BB25 BB44 BB53 BB55 BB60 CC16 GG07 5J060 AA01 CC09 KK38

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透磁率が高い磁性体材料より成る薄板
と、磁気抵抗が高い材料より成る薄板とを重ねて巻くこ
とを特徴とする磁気シールド構造。
1. A magnetic shield structure wherein a thin plate made of a magnetic material having a high magnetic permeability and a thin plate made of a material having a high magnetic resistance are stacked and wound.
【請求項2】 透磁率が高い磁性体材料より成る薄板
と、磁気抵抗が高い材料と、飽和磁束密度が高い磁性体
材料より成る薄板を重ねて巻くことを特徴とする磁気シ
ールド構造。
2. A magnetic shield structure wherein a thin plate made of a magnetic material having a high magnetic permeability, a material having a high magnetic resistance, and a thin plate made of a magnetic material having a high saturation magnetic flux density are stacked and wound.
【請求項3】 請求項1又は請求項2のいずれかに記載
の磁気シールド構造であって、 複数の薄板を重ねて巻いた断面において、周回している
前記磁性体材料より成る薄板が前記磁気抵抗が高い材料
より成る薄板によって磁気的に絶縁されていることを特
徴とする磁気シールド構造。
3. The magnetic shield structure according to claim 1, wherein, in a cross section in which a plurality of thin plates are piled up and wound, the orbiting thin plate made of the magnetic material is formed of the magnetic material. A magnetic shield structure characterized by being magnetically insulated by a thin plate made of a material having high resistance.
【請求項4】 請求項1又は請求項2のいずれかに記載
の磁気シールド構造であって、 複数の薄板を重ねて巻いた断面において、周回している
前記磁性体材料より成る薄板の端が、1ターン異なる位
置において該透磁率が高い材料より成る薄板に接触して
いることを特徴とする磁気シールド構造。
4. The magnetic shield structure according to claim 1, wherein, in a cross section in which a plurality of thin plates are stacked and wound, an end of the orbiting thin plate made of the magnetic material is formed. A magnetic shield structure characterized by being in contact with a thin plate made of a material having a high magnetic permeability at positions different by one turn.
【請求項5】 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載
の二の磁気シールド構造を、各々の磁気シールド構造の
開口面の中心を結ぶ中心軸を垂直にし、第一の磁気シー
ルド構造を第二の磁気シールド構造の内部に収容するよ
うに組み合わせることを特徴とする磁気シールド構造。
5. The two magnetic shield structures according to claim 1, wherein a center axis connecting the centers of the opening surfaces of the respective magnetic shield structures is made vertical, and the first magnetic shield structure is formed. A magnetic shield structure characterized by being combined so as to be accommodated inside a second magnetic shield structure.
【請求項6】 請求項5記載の磁気シールド構造の、前
記第一の磁気シールド構造の内部にOptical Microwave
Unit(OMU)を収容することを特徴とするルビジウム
原子発振器。
6. A magnetic shield structure according to claim 5, wherein an optical microwave is provided inside said first magnetic shield structure.
A rubidium atomic oscillator accommodating a unit (OMU).
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