JP2019121651A - シールドおよび原子発振器 - Google Patents

Abstract

【課題】磁場に対する遮蔽性能が高いシールドを提供する。【解決手段】磁場を遮蔽する第１シールド部品１１０と、磁場を遮蔽する第２シールド部品１２０と、磁場を遮蔽する第３シールド部品１３０と、を含む。第１面１５１と第２面１５２とは、第３面１５３のみによって接続され、第４面１５４と第５面１５５とは、第６面１５６のみによって接続され、第７面１５７と第８面１５８とは、第９面１５９のみによって接続される。第１面は、磁場が遮蔽される空間の第１方向の一方側に配置され、第２面は、前記空間の第１方向の他方側に配置され、第４面は、前記空間の第１方向と交差する第２方向の一方側に配置され、第５面は、前記空間の第２方向の他方側に配置され、第７面は、前記空間の第１方向及び第２方向と交差する第３方向の一方側に配置され、第８面は、前記空間の第３方向の他方側に配置される。【選択図】図１

Description

本発明は、シールドおよび原子発振器に関する。

外部から進入する磁場によって、例えば原子発振器などが受ける影響を低減させるために、シールドが用いられている。

例えば特許文献１には、本体およびふたを備え、本体の側壁を囲むようにふたの側壁が配置された茶筒形磁気シールドケースを有する原子発振器が記載されている。

特開昭６０−４１２７５号公報

ここで、磁気シールドケースに用いられるパーマロイなどの軟磁性材料は、透磁率が高い。そのため、水平方向に進行する磁束は、互いに対向する本体の一方の側壁に到達し、軟磁性材料を通過して、互いに対向する本体の他方の側壁から放出される。これにより、磁束が磁気シールドケースの内部に進入し難くなり、磁気シールドケースの内部に磁場が発生し難くなる。

しかしながら、特許文献１に記載されたシールドケースでは、鉛直方向に進行する磁束は、例えば、ふたに到達して本体から放出される。しかし、本体とふたとが別部材であるため、磁束の経路が不連続となり、ふたに到達した磁束は、本体から放出され難い。そのため、シールドケースの磁場に対する遮蔽性能が低下する場合がある。

本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、磁場に対する遮蔽性能が高いシールドを提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、磁場に対する遮蔽性能が高いシールドを含む原子発振器を提供することにある。

本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。

［適用例１］
本適用例に係るシールドは、互いに対向する第１面および第２面と、前記第１面と前記第２面とを接続する第３面と、を有し、磁場を遮蔽する第１シールド部品と、互いに対向する第４面および第５面と、前記第４面と前記第５面とを接続する第６面と、を有し、磁場を遮蔽する第２シールド部品と、互いに対向する第７面および第８面と、前記第７面と前記第８面とを接続する第９面と、を有し、磁場を遮蔽する第３シールド部品と、を含み、前記第１面と前記第２面とは、前記第３面のみによって接続され、前記第４面と前記第５面とは、前記第６面のみによって接続され、前記第７面と前記第８面とは、前記第９面のみによって接続され、前記第１面は、磁場が遮蔽される空間の第１方向の一方側に配置され、前記第２面は、前記空間の前記第１方向の他方側に配置され、前記第４面は、前記空間の前記第１方向と交差する第２方向の一方側に配置され、前記第５面は、前記空間の前記第２方向の他方側に配置され、前記第７面は、前記空間の前記第１方向および前記第
２方向と交差する第３方向の一方側に配置され、前記第８面は、前記空間の前記第３方向の他方側に配置されている。

このようなシールドでは、第３面は、第１面と第２面とを接続し、第６面は、第４面と第５面とを接続し、第９面は、第７面と第８面とを接続しているので、互いに交差する３軸方向からの磁束に対して経路が連続している。そのため、このようなシールドでは、磁束は、空間に進入し難く、磁場に対する遮蔽性能が高い。

［適用例２］
本適用例に係るシールドにおいて、前記第３面は、前記第３方向を向き、前記第３面の前記第２方向の大きさは、前記第１面および前記第２面の前記第２方向の大きさよりも小さく、前記第６面は、前記第３方向を向き、前記第６面の前記第１方向の大きさは、前記第４面および前記第５面の前記第１方向の大きさよりも小さく、前記第９面は、前記第１方向を向き、前記第９面の前記第３方向の大きさは、前記第７面および前記第８面の前記第３方向の大きさよりも小さくてもよい。

このようなシールドでは、第３面の第２方向の大きさは、第１面および第２面の第２方向の大きさよりも小さく、第６面の第１方向の大きさは、第４面および第５面の第１方向の大きさよりも小さく、第９面の第３方向の大きさは、第７面および第８面の第３方向の大きさよりも小さいため、例えば、第１シールド部品と第２シールド部品との重なる面積、第１シールド部品と第３シールド部品との重なる面積、および第２シールド部品と第３シールド部品との重なる面積を小さくすることができる。

［適用例３］
本適用例に係る原子発振器は、アルカリ金属原子が収容された原子セルと、前記原子セルを収容するシールドと、を含み、前記シールドは、互いに対向する第１面および第２面と、前記第１面と前記第２面とを接続する第３面と、を有し、磁場を遮蔽する第１シールド部品と、互いに対向する第４面および第５面と、前記第４面と前記第５面とを接続する第６面と、を有し、磁場を遮蔽する第２シールド部品と、互いに対向する第７面および第８面と、前記第７面と前記第８面とを接続する第９面と、を有し、磁場を遮蔽する第３シールド部品と、を含み、前記第１面と前記第２面とは、前記第３面のみによって接続され、前記第４面と前記第５面とは、前記第６面のみによって接続され、前記第７面と前記第８面とは、前記第９面のみによって接続され、前記第１面は、磁場が遮蔽される空間の第１方向の一方側に配置され、前記第２面は、前記空間の前記第１方向の他方側に配置され、前記第４面は、前記空間の前記第１方向と交差する第２方向の一方側に配置され、前記第５面は、前記空間の前記第２方向の他方側に配置され、前記第７面は、前記空間の前記第１方向および前記第２方向と交差する第３方向の一方側に配置され、前記第８面は、前記空間の前記第３方向の他方側に配置され、前記原子セルは、前記空間に配置されている。

このような原子発振器では、第３面は、第１面と第２面とを接続し、第６面は、第４面と第５面とを接続し、第９面は、第７面と第８面とを接続しているので、互いに交差する３軸方向からの磁束に対して経路が連続している。そのため、このような原子発振器では、磁束は、空間に進入し難く、磁場に対する遮蔽性能が高いシールドを含むことができる。

［適用例４］
本適用例に係るシールドは、互いに対向する第１面および第２面と、前記第１面と前記第２面とを接続する第３面と、を有し、磁場を遮蔽する第１シールド部品と、互いに対向する第４面および第５面と、互いに対向する第６面および第７面と、を有し、磁場を遮蔽
する第２シールド部品と、を含み、前記第１面および前記第２面は、前記第３面のみによって接続され、前記第４面および前記第５面は、前記第６面によって接続され、前記第７面は、前記第４面および前記第５面に接続され、前記第１面は、磁場が遮蔽される空間の第１方向の一方側に配置され、前記第２面は、前記空間の前記第１方向の他方側に配置され、前記第４面は、前記空間の前記第１方向と交差する第２方向の一方側に配置され、前記第５面は、前記空間の前記第２方向の他方側に配置され、前記第６面は、前記空間の前記第１方向および前記第２方向と交差する第３方向の一方側に配置され、前記第７面は、前記空間の前記第３方向の他方側に配置されている。

このようなシールドでは、第１面および第２面は、第３面のみによって接続され、第４面および第５面は、第６面によって接続され、第７面は、第４面および第５面に接続されているため、互いに交差する３軸方向からの磁束に対して経路が連続している。そのため、このようなシールドでは、磁束は、空間に進入し難く、磁場に対する遮蔽性能が高い。

［適用例５］
本適用例に係るシールドは、互いに対向する第１面および第２面と、前記第１面と前記第２面とを接続する第３面と、を有し、磁場を遮蔽する第１シールド部品と、互いに対向する第４面および第５面と、互いに対向する第６面および第７面と、前記第４面、前記第５面、前記第６面、および前記第７面に接続された第８面を有し、磁場を遮蔽する第２シールド部品と、を含み、前記第１面および前記第２面は、前記第３面のみによって接続され、前記第１面は、磁場が遮蔽される空間の第１方向の一方側に配置され、前記第２面は、前記空間の前記第１方向の他方側に配置され、前記第４面は、前記空間の前記第１方向と交差する第２方向の一方側に配置され、前記第５面は、前記空間の前記第２方向の他方側に配置され、前記第６面は、前記空間の前記第１方向および前記第２方向と交差する第３方向の一方側に配置され、前記第７面は、前記空間の前記第３方向の他方側に配置されている。

このようなシールドでは、第１面および第２面は、第３面のみによって接続され、第８面は、第４面、第５面、第６面、および第７面に接続されているため、互いに交差する３軸方向からの磁束に対して経路が連続している。そのため、このようなシールドでは、磁束は、空間に進入し難く、磁場に対する遮蔽性能が高い。

［適用例６］
本適用例に係るシールドにおいて、前記第３面は、前記空間に配置され、前記第３面は、前記第１面および前記第２面よりも、重力の作用する方向における下側に位置するように配置されていてもよい。

このようなシールドでは、第３面は、第１面および第２面よりも、重力の作用する方向における下側に位置するように配置されているため、第３面が第１面および第２面よりも重力の作用する方向における上側に位置するように配置されている場合に比べて、第３面において、収容される部品の組み立て作業を容易に行うことができる。

［適用例７］
本適用例に係る原子発振器は、アルカリ金属原子が収容された原子セルと、前記原子セルを収容するシールドと、を含み、前記シールドは、互いに対向する第１面および第２面と、前記第１面と前記第２面とを接続する第３面と、を有し、磁場を遮蔽する第１シールド部品と、互いに対向する第４面および第５面と、互いに対向する第６面および第７面と、を有し、磁場を遮蔽する第２シールド部品と、を含み、前記第１面および前記第２面は、前記第３面のみによって接続され、前記第４面および前記第５面は、前記第６面によって接続され、前記第７面は、前記第４面および前記第５面に接続され、前記第１面は、磁
場が遮蔽される空間の第１方向の一方側に配置され、前記第２面は、前記空間の前記第１方向の他方側に配置され、前記第４面は、前記空間の前記第１方向と交差する第２方向の一方側に配置され、前記第５面は、前記空間の前記第２方向の他方側に配置され、前記第６面は、前記空間の前記第１方向および前記第２方向と交差する第３方向の一方側に配置され、前記第７面は、前記空間の前記第３方向の他方側に配置され、前記第３面は、前記空間に配置され、前記原子セルは、前記第３面に配置されている。

このような原子発振器では、第１面および第２面は、第３面のみによって接続され、第４面および第５面は、第６面によって接続され、第７面は、第４面および第５面に接続されているため、互いに交差する３軸方向からの磁束に対して経路が連続している。そのため、このような原子発振器では、磁束は、空間に進入し難く、磁場に対する遮蔽性能が高いシールドを含むことができる。

［適用例８］
本適用例に係る原子発振器は、アルカリ金属原子が収容された原子セルと、前記原子セルを収容するシールドと、を含み、前記シールドは、互いに対向する第１面および第２面と、前記第１面と前記第２面とを接続する第３面と、を有し、磁場を遮蔽する第１シールド部品と、互いに対向する第４面および第５面と、互いに対向する第６面および第７面と、前記第４面、前記第５面、前記第６面、および前記第７面に接続された第８面を有し、磁場を遮蔽する第２シールド部品と、を含み、前記第１面および前記第２面は、前記第３面のみによって接続され、前記第１面は、磁場が遮蔽される空間の第１方向の一方側に配置され、前記第２面は、前記空間の前記第１方向の他方側に配置され、前記第４面は、前記空間の前記第１方向と交差する第２方向の一方側に配置され、前記第５面は、前記空間の前記第２方向の他方側に配置され、前記第６面は、前記空間の前記第１方向および前記第２方向と交差する第３方向の一方側に配置され、前記第７面は、前記空間の前記第３方向の他方側に配置され、前記第３面は、前記空間に配置され、前記原子セルは、前記第３面に配置されている。

このような原子発振器では、第１面および第２面は、第３面のみによって接続され、第８面は、第４面、第５面、第６面、および第７面に接続されているため、互いに交差する３軸方向からの磁束に対して経路が連続している。そのため、このような原子発振器では、磁束は、空間に進入し難く、磁場に対する遮蔽性能が高いシールドを含むことができる。

［適用例９］
本適用例に係るシールドは、互いに対向する第１面および第２面と、前記第１面と前記第２面とを接続する第３面と、を有し、磁場を遮蔽する第１シールド部品と、互いに反対を向く第４面および第５面を有し、前記第４面に設けられた第１開口と前記第５面に設けられた第２開口とを接続する貫通孔が設けられ、磁場を遮蔽する第２シールド部品と、を含み、前記第１面および前記第４面は、互いに対向し、前記第２面および前記第５面は、互いに対向する。

このようなシールドでは、互いに対向する第１面および第２面と、第１面と第２面とを接続する第３面と、を有する第１シールド部品と、互いに反対を向く第４面および第５面を有し、第４面に設けられた第１開口と第５面に設けられた第２開口とを接続する貫通孔が設けられた第２シールド部品と、を含み、第１面および第４面は、互いに対向し、第２面および第５面は、互いに対向しているため、互いに交差する３軸方向からの磁束に対して経路が連続している。そのため、このようなシールドでは、磁束は、貫通孔に進入し難く、磁場に対する遮蔽性能が高い。

［適用例１０］
本適用例に係る原子発振器は、アルカリ金属原子が収容された原子セルと、前記原子セルを収容するシールドと、を含み、前記シールドは、互いに対向する第１面および第２面と、前記第１面と前記第２面とを接続する第３面と、を有し、磁場を遮蔽する第１シールド部品と、互いに反対を向く第４面および第５面を有し、前記第４面に設けられた第１開口と前記第５面に設けられた第２開口とを接続する貫通孔が設けられ、磁場を遮蔽する第２シールド部品と、を含み、前記第１面および前記第４面は、互いに対向し、前記第２面および前記第５面は、互いに対向し、前記原子セルは、前記貫通孔に配置されている。

このような原子発振器ドでは、互いに対向する第１面および第２面と、第１面と第２面とを接続する第３面と、を有する第１シールド部品と、互いに反対を向く第４面および第５面を有し、第４面に設けられた第１開口と第５面に設けられた第２開口とを接続する貫通孔が設けられた第２シールド部品と、を含み、第１面および第４面は、互いに対向し、第２面および第５面は、互いに対向しているため、互いに交差する３軸方向からの磁束に対して経路が連続している。そのため、このような原子発振器では、磁束は、貫通孔に進入し難く、磁場に対する遮蔽性能が高いシールドを含むことができる。

第１実施形態に係るシールドを模式的に示す分解斜視図。 第１実施形態に係るシールドを模式的に示す斜視図。 第１実施形態に係るシールドを模式的に示す断面図。 磁束の経路を説明するための図。 磁気抵抗の等価回路を説明するための図。 磁束の経路を説明するための図。 磁気抵抗の等価回路を説明するための図。 第１実施形態に係るシールドを模式的に示す斜視図。 第１実施形態の変形例に係るシールドを模式的に示す断面図。 第２実施形態に係るシールドを模式的に示す分解斜視図。 第２実施形態に係るシールドを模式的に示す斜視図。 第２実施形態に係るシールドを模式的に示す断面図。 第２実施形態の第１変形例に係るシールドを模式的に示す斜視図。 第２実施形態の第２変形例に係るシールドを模式的に示す斜視図。 第２実施形態の第２変形例に係るシールドを模式的に示す断面図。 第２実施形態の第３変形例に係るシールドを模式的に示す平面図。 第２実施形態の第３変形例に係るシールドを模式的に示す断面図。 第３実施形態に係るシールドを模式的に示す分解斜視図。 第３実施形態に係るシールドを模式的に示す斜視図。 第３実施形態に係るシールドを模式的に示す断面図。 第３実施形態の第１変形例に係るシールドを模式的に示す分解斜視図。 第３実施形態の第１変形例に係るシールドを模式的に示す断面図。 第３実施形態の第２変形例に係るシールドを模式的に示す分解斜視図。 第３実施形態の第２変形例に係るシールドを模式的に示す斜視図。 第３実施形態の第３変形例に係るシールドを模式的に示す分解斜視図。 第３実施形態の第３変形例に係るシールドを模式的に示す断面図。 第３実施形態の第３変形例に係るシールドを模式的に示す断面図。 第４実施形態に係る原子発振器を示す概略図。 第４実施形態に係る原子発振器を模式的に示す断面図。 第４実施形態に係る原子発振器を模式的に示す断面図。 第４実施形態に係る原子発振器を模式的に示す断面図。 第４実施形態の第１変形例に係る原子発振器を模式的に示す断面図。 第４実施形態の第２変形例に係る原子発振器を模式的に示す断面図。 参考例に係るシールド１０１００および外容器１０９５０について説明するための図。 第５実施形態に係る周波数信号生成システムを示す概略構成図。 実験例に用いたモデルを説明するための斜視図。 実験例に用いたモデルを説明するための斜視図。 シミュレーションの結果を示す表。 実験例に用いたモデルを説明するための斜視図。 実験例に用いたモデルを説明するための斜視図。 シミュレーションの結果を示す表。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

１． 第１実施形態
１．１． シールド
まず、第１実施形態に係るシールドについて、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係るシールド１００を示す分解斜視図である。図２は、第１実施形態に係るシールド１００を示す斜視図である。図３は、第１実施形態に係るシールド１００を示す図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。なお、図１〜図３および後述する図８，９では、互いに直交する３軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。本実施形態では、Ｘ軸方向を第１方向とし、Ｚ軸方向を第２方向とし、Ｙ軸方向を第３方向とする。

シールド１００は、図１〜図３に示すように、第１シールド部品１１０と、第２シールド部品１２０と、第３シールド部品１３０と、を含む。シールド部品１１０，１２０，１３０は、磁場を遮蔽する。シールド部品１１０，１２０，１３０は、軟磁性体材料によって構成されている。シールド部品１１０，１２０，１３０の材質は、例えば、パーマロイ、ケイ素鉄などである。

第１シールド部品１１０は、例えば、第１板状部材１４１と、第２板状部材１４２と、第３板状部材１４３と、を有している。第３板状部材１４３は、第１板状部材１４１と第２板状部材１４２とを接続している。板状部材１４１，１４２，１４３は、例えば、溶接による接合、プレス加工などによって、一体的に形成されている。

第１板状部材１４１は、第１面１５１を有している。第２板状部材１４２は、第２面１５２を有している。第３板状部材１４３は、第３面１５３を有している。第１面１５１および第２面１５２は、互いに対向している。第３面１５３は、第１面１５１と第２面１５２とを接続している。第１面１５１と第２面１５２とは、第３面１５３のみによって接続されている。

第１面１５１は、例えば、ＹＺ平面に平行な面であり、＋Ｘ軸方向を向く面である。第２面１５２は、例えば、ＹＺ平面に平行な面であり、−Ｘ軸方向を向く面である。第３面１５３は、例えば、ＸＺ平面に平行な面であり、−Ｙ軸方向を向く面である。第３面１５３のＺ軸方向の大きさは、例えば、第１面１５１および第２面１５２のＺ軸方向の大きさよりも小さい。

第２シールド部品１２０は、例えば、第４板状部材１４４と、第５板状部材１４５と、
第６板状部材１４６と、を有している。第６板状部材１４６は、第４板状部材１４４と第５板状部材１４５とを接続している。板状部材１４４，１４５，１４６は、例えば、溶接による接合、プレス加工などによって、一体的に形成されている。

第４板状部材１４４は、第４面１５４を有している。第５板状部材１４５は、第５面１５５を有している。第６板状部材１４６は、第６面１５６を有している。第４面１５４および第５面１５５は、互いに対向している。第６面１５６は、第４面１５４と第５面１５５とを接続している。第４面１５４と第５面１５５とは、第６面１５６のみによって接続されている。

第４面１５４は、例えば、ＸＹ平面に平行な面であり、＋Ｚ軸方向を向く面である。第５面１５５は、例えば、ＸＹ平面に平行な面であり、−Ｚ軸方向を向く面である。第６面１５６は、例えば、ＸＺ平面に平行な面であり、−Ｙ軸方向を向く面である。第６面１５６のＸ軸方向の大きさは、例えば、第４面１５４および第５面１５５のＸ軸方向の大きさよりも小さい。

第３シールド部品１３０は、例えば、第７板状部材１４７と、第８板状部材１４８と、第９板状部材１４９と、を有している。第９板状部材１４９は、第７板状部材１４７と第８板状部材１４８とを接続している。板状部材１４７，１４８，１４９は、一体的に形成されている。

第７板状部材１４７は、第７面１５７を有している。第８板状部材１４８は、第８面１５８を有している。第９板状部材１４９は、第９面１５９を有している。第７面１５７および第８面１５８は、互いに対向している。第９面１５９は、第７面１５７と第８面１５８とを接続している。第７面１５７と第８面１５８とは、第９面１５９のみによって接続されている。

第７面１５７は、例えば、ＸＺ平面に平行な面であり、＋Ｙ軸方向を向く面である。第８面１５８は、例えば、ＸＺ平面に平行な面であり、−Ｙ軸方向を向く面である。第９面１５９は、例えば、ＹＺ平面に平行な面であり、−Ｘ軸方向を向く面である。第９面１５９のＺ軸方向の大きさは、例えば、第７面１５７および第８面１５８のＺ軸方向の大きさよりも小さい。

面１５１，１５２，１５４，１５５，１５７，１５８の形状は、例えば、正方形、長方形などである。面１５３，１５６，１５９の形状は、例えば、長方形などである。

シールド部品１１０，１２０，１３０は、互いに組み合わされてシールド１００を形成している。例えば、第３板状部材１４３と第６板状部材１４６とが接合され、第２板状部材１４２と第９板状部材１４９とが接合されることにより、シールド部品１１０，１２０，１３０が互いに組み合わされて、シールド１００が形成されている。２つの板状部材の接合方法としては、特に限定されてないが、例えば、溶接による接合である。

シールド１００は、略直方体の形状を有している。シールド１００は、内部の空間Ｓに、図示せぬ部材を収容することができる。空間Ｓでは、磁場が遮蔽される。空間Ｓは、例えば、シールド部品１１０，１２０，１３０によって囲まれている。シールド部品１１０，１２０，１３０は、磁束を通し易い材料で構成されているため、シールド部品１１０，１２０，１３０が磁束を通すことにより、磁束が空間Ｓに進入し難くなる。そのため、空間Ｓでは、磁場が遮蔽される。例えば、シールド部品１１０，１２０，１３０の材料として用いられるパーマロイは、圧延した後に水素雰囲気で焼鈍すると透磁率が高くなる。

図示の例では、第１面１５１は、空間ＳのＸ軸方向の一方側（−Ｘ軸方向側）に配置されている。第２面１５２は、空間ＳのＸ軸方向の他方側（＋Ｘ軸方向側）に配置されている。第４面１５４は、空間ＳのＺ軸方向の一方側（−Ｚ軸方向側）に配置されている。第５面１５５は、空間ＳのＺ軸方向の他方側（＋Ｚ軸方向側）に配置されている。第７面１５７は、空間ＳのＹ軸方向の一方側（−Ｙ軸方向側）に配置されている。第８面１５８は、空間ＳのＹ軸方向の他方側（＋Ｙ軸方向側）に配置されている。

図３に示す例では、第１面１５１は、面１５７，１５８と離間している。さらに、第１面１５１は、面１５４，１５５と離間していてもよい。なお、第１面１５１は、面１５４，１５５，１５７，１５８と接していてもよい。また、第２面１５２は、面１５４，１５５，１５７，１５８と離間していてもよいし、面１５４，１５５，１５７，１５８と接していていもよい。

シールド１００は、例えば、以下の特徴を有する。

シールド１００では、第３面１５３は、第１面１５１と第２面１５２とを接続し、第６面１５６は、第４面１５４と第５面１５５とを接続し、第９面１５９は、第７面１５７と第８面１５８とを接続している。そのため、シールド１００では、互いに直交する３軸方向からの磁束は、空間Ｓに進入し難くなる。これにより、シールド１００では、空間Ｓの磁場強度を小さくすることができ、磁場に対する遮蔽性能が高い。

ここで、図４は、モデルＭａにおいて磁束の経路を説明するための図である。図５は、モデルＭａにおける磁気抵抗の等価回路を説明するための図である。図６は、モデルＭｂにおいて磁束の経路を説明するための図である。図７は、モデルＭｂにおける磁気抵抗の等価回路を説明するための図である。

モデルＭａ，Ｍｂでは、図４および図６に示すように、上壁部材１と、側壁部材２ａ，２ｂと、下壁部材３と、を有している。モデルＭａでは、側壁部材２ａ，２ｂおよび下壁部材３は、一体的に設けられ、上壁部材１と側壁部材２ａとの間、および上壁部材１と側壁部材２ｂとの間に、隙間が設けられている。モデルＭｂでは、上壁部材１、側壁部材２ｂ、および下壁部材３は、一体的に設けれ、上壁部材１と側壁部材２ａとの間、および下壁部材３と側壁部材２ａとの間に、隙間が設けられている。

図４〜図７において、Ｒ１は、磁束が上壁部材１に入るときの磁気抵抗であり、Ｒ２は、上壁部材１における磁気抵抗である。図４および図５において、Ｒ３ａは、上壁部材１と側壁部材２ａとの間の磁気抵抗であり、Ｒ３ｂは、上壁部材１と側壁部材２ｂとの間の磁気抵抗である。図６および図７において、Ｒ３ｃは、上壁部材１と側壁部材２ａとの間の磁気抵抗であり、Ｒ３ｄは、下壁部材３と側壁部材２ａとの間の磁気抵抗である。図４〜図７において、Ｒ４ａは、側壁部材２ａにおける磁気抵抗であり、Ｒ４ｂは、側壁部材２ｂにおける磁気抵抗であり、Ｒ５は、下壁部材３における磁気抵抗であり、Ｒ６は、磁束が下壁部材３から放出されるときの磁気抵抗であり、Ｒｓは、シールド内部の磁気抵抗である。

モデルＭａでは、磁気抵抗Ｒ３ａが非常に大きいため、磁束は、シールド内部を通り易い。一方、モデルＭｂでは、磁束は、磁気抵抗の低い側壁部材２ｂを経由するため、シールド内部を通り難い。したがって、モデルＭｂは、モデルＭａに比べて、磁場に対する遮蔽性能が高い。

シールド１００では、上記のように、面１５１，１５２は、第３面１５３によって接続されているため、Ｘ軸方向に進行する磁束は、第１面１５１を有する第１板状部材１４１
および第２面１５２を有する第２板状部材１４２の一方に到達し、第３面を有する第３板状部材１４３を通って、板状部材１４１，１４２の他方から放出され易い。面１５４，１５５は、第６面１５６によって接続されているため、Ｚ軸方向に進行する磁束は、第４面１５４を有する第４板状部材１４４および第５面１５５を有する第５板状部材１４５の一方に到達し、第６面１５６を有する第６板状部材１４６を通って、板状部材１４４，１４５の他方から放出され易い。面１５７，１５８は、第９面１５９によって接続されているため、Ｙ軸方向に進行する磁束は、第７面１５７を有する第７板状部材１４７および第８面１５８を有する第８板状部材１４８の一方に到達し、第９面１５９を有する第９板状部材１４９を通って、板状部材１４７，１４８の他方から放出され易い。したがって、シールド１００では、互いに直交する３軸方向からの磁束に対して経路が連続しているため、磁束は、空間Ｓに進入し難く、磁場に対する遮蔽性能が高い。

さらに、シールド１００では、例えば、第４面１５４上で、収容される部品（収容部品）を組み立てた後に、シールド部品１１０，１２０，１３０を組み合わせて、収容部品を収容することができる。シールド１００では、面１５４，１５５は、第６面１５６のみによって接続されているため、例えば、面１５４，１５５が、第６面１５６、および第６面１５６と対向する面によって接続されている場合に比べて、収容部品の組み立て作業を容易に行うことができる。

さらに、シールド１００では、面１５１，１５２は、第３面１５３のみによって接続され、面１５４，１５５は、第６面１５６のみによって接続され、面１５７，１５８は、第９面１５９のみによって接続され、小型化を図ることができる。または、空間Ｓの体積を大きくすることができる。例えば、面１５１，１５２が、第３面１５３、および第３面１５３と対向する面によって接続されている場合、該対向する面と第７面１５７とが重なり（Ｙ軸方向からみた場合に重なり）、その分、小型化を図ることが難しい。または、空間Ｓの体積を大きくすることが難しい。

シールド１００では、第３面１５３のＺ軸方向の大きさは、面１５１，１５２のＺ軸方向の大きさよりも小さく、第６面１５６のＸ軸方向の大きさは、面１５４，１５５のＸ軸向の大きさよりも小さく、第９面１５９のＺ軸方向の大きさは、面１５７，１５８のＺ軸方向の大きさよりも小さい。そのため、シールド１００では、例えば第３面１５３のＺ軸方向の大きさが面１５１，１５２のＺ軸方向の大きさと同じ場合に比べて、第３面１５３と第８面１５８との重なる面積（Ｙ軸方向からみたときに重なる面積）を小さくすることができる。同様に、第６面１５６と第８面１５８との重なる面積（Ｙ軸方向からみたときに重なる面積）、および第２面１５２と第９面１５９との重なる面積（Ｘ軸方向からみたときに重なる面積）を小さくすることができる。このように、シールド１００では、シールド部品１１０，１２０の重なる面積、シールド部品１１０，１３０の重なる面積、およびシールド部品１２０，１３０の重なる面積を小さくすることができる。そのため、シールド１００では、例えば小型化を図ることができる。

なお、上記では、Ｘ軸方向を第１方向とし、Ｚ軸方向を第２方向とし、Ｙ軸方向を第３方向とする例について説明したが、第１方向、第２方向、および第３方向は、互いに交差していれば、直交していなくてもよい。

また、シールド１００は、図８に示すように、第２板状部材１４２に貫通孔１６０が設けられていてもよい。図示の例では、貫通孔１６０は、第２板状部材１４２をＸ軸方向に貫通している。貫通孔１６０は、空間Ｓと連通している。例えば、貫通孔１６０を通して、空間Ｓに光を入射させることができる。また、貫通孔１６０を通して、空間Ｓに配線を挿入することができる。なお、図示はしないが、貫通孔１６０は、第２板状部材１４２ではなく、板状部材１４１，１４４，１４５，１４７，１４８のいずれか１つに設けられて
いてもよい。

１．２． 変形例
次に、第１実施形態の変形例に係るシールドについて、図面を参照しながら説明する。図９は、第１実施形態の第２変形例に係るシールド１０１を模式的に示す斜視図である。

以下、第１実施形態の変形例に係るシールド１０１において、上述した第１実施形態に係るシールド１００の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。

シールド１０１では、図９に示すように、第７板状部材１４７は、第１板状部材１４１よりも−Ｘ軸方向側に位置する部分１４７ａを有している点において、上述したシールド１００と異なる。

シールド１０１では、第７板状部材１４７は、第１板状部材１４１よりも−Ｘ軸方向側に位置する部分１４７ａを有しているため、第１板状部材１４１と第７板状部材１４７との間の磁気抵抗を低くすることができ、例えば、第１板状部材１４１を−Ｙ軸方向に進む磁束が第７板状部材１４７に到達し易い。そのため、磁場に対する遮蔽性能が高い。

２． 第２実施形態
２．１． シールド
次に、第２実施形態に係るシールドについて、図面を参照しながら説明する。図１０は、第２実施形態に係るシールド２００を示す分解斜視図である。図１１は、第２実施形態に係るシールド２００を示す斜視図である。図１２は、第２実施形態に係るシールド２００を示す図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。なお、図１０〜図１２および後述する図１３〜図１７では、互いに直交する３軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。本実施形態では、Ｘ軸方向を第１方向とし、Ｙ軸方向を第２方向とし、Ｚ軸方向を第３方向とする。

シールド２００は、図１０〜図１２に示すように、第１シールド部品２１０と、第２シールド部品２２０と、を含む。シールド部品２１０，２２０は、磁場を遮蔽する。シールド部品２１０，２２０は、軟磁性体材料によって構成されている。シールド部品２１０，２２０の材質は、例えば、パーマロイ、ケイ素鉄などである。

第１シールド部品２１０は、例えば、第１板状部材２４１と、第２板状部材２４２と、第３板状部材２４３と、を有している。第３板状部材２４３は、第１板状部材２４１と第２板状部材２４２とを接続している。板状部材２４１，２４２，２４３は、例えば、溶接による接合、プレス加工などによって、一体的に形成されている。

第１板状部材２４１は、第１面２５１を有している。第２板状部材２４２は、第２面２５２を有している。第３板状部材２４３は、第３面２５３を有している。第１面２５１および第２面２５２は、互いに対向している。第３面２５３は、第１面２５１と第２面２５２とを接続している。第１面２５１と第２面２５２とは、第３面２５３のみによって接続されている。

第１面２５１は、例えば、ＹＺ平面に平行な面であり、＋Ｘ軸方向を向く面である。第２面２５２は、例えば、ＹＺ平面に平行な面であり、−Ｘ軸方向を向く面である。第３面２５３は、例えば、ＸＹ平面に平行な面であり、＋Ｚ軸方向を向く面である。図示の例では、面２５１，２５２，２５３のＹ軸方向の大きさは、同じである。

第２シールド部品２２０は、例えば、第４板状部材２４４と、第５板状部材２４５と、第６板状部材２４６と、第７板状部材２４７と、を有している。第６板状部材２４６は、第４板状部材２４４と第５板状部材２４５とを接続している。第７板状部材２４７は、第４板状部材２４４と第５板状部材２４５とを接続している。板状部材２４４，２４５，２４６，２４７は、例えば、溶接による接合、プレス加工などによって、一体的に形成されている。

第４板状部材２４４は、第４面２５４を有している。第５板状部材２４５は、第５面２５５を有している。第６板状部材２４６は、第６面２５６を有している。第７板状部材２４７は、第７面２５７を有している。第４面２５４および第５面２５５は、互いに対向している。第６面２５６および第７面２５７は、互いに対向している。第６面２５６は、第４面２５４と第５面２５５とを接続している。第７面２５７は、第４面２５４および第５面２５５に接続されている。図示の例では、第７面２５７は、第４面２５４と第５面２５５とを接続している。

第４面２５４は、例えば、ＸＺ平面に平行な面であり、−Ｙ軸方向を向く面である。第５面２５５は、例えば、ＸＺ平面に平行な面であり、＋Ｙ軸方向を向く面である。第６面２５６は、例えば、ＸＹ平面に平行な面であり、＋Ｚ軸方向を向く面である。第７面２５７は、例えば、ＸＹ平面に平行な面であり、−Ｚ軸方向を向く面である。

面２５１，２５２，２５３，２５４，２５５，２５６，２５７の形状は、例えば、正方形、長方形などである。

第２シールド部品２２０には、面２５４，２５５，２５６，２５７によって規定された貫通孔２６０が設けられている。貫通孔２６０をＸ軸方向からみて、貫通孔２６０の形状は、長方形である。

第１シールド部品２１０は、例えば、貫通孔２６０に配置されている。例えば、貫通孔２６０に第１シールド部品２１０の全てが配置されていてもよいし、第１シールド部品２１０の一部は、貫通孔２６０の外部に配置されていてもよい。図１１に示す例では、第１板状部材２４１が貫通孔２６０の−Ｘ軸方向側の開口を塞ぎ、第２板状部材２４２が貫通孔２６０の＋Ｘ軸方向側の開口を塞ぐように、第１シールド部品２１０は、貫通孔２６０に配置されている。

シールド２００は、略直方体の形状を有している。シールド２００は、内部の空間Ｓに、図示せぬ部材を収容することができる。空間Ｓでは、磁場が遮蔽される。空間Ｓは、例えば、シールド部品２１０，２２０によって囲まれている。シールド部品２１０，２２０は、磁束を通し易い材料で構成されているため、シールド部品２１０，２２０が磁束を通すことにより、磁束は、空間Ｓに進入し難い。そのため、空間Ｓでは、磁場が遮蔽される。

図示の例では、第１面２５１は、空間ＳのＸ軸方向の一方側（−Ｘ軸方向側）に配置されている。第２面２５２は、空間ＳのＸ軸方向の他方側（＋Ｘ軸方向側）に配置されている。第４面２５４は、空間ＳのＹ軸方向の一方側（＋Ｙ軸方向側）に配置されている。第５面２５５は、空間ＳのＹ軸方向の他方側（−Ｙ軸方向側）に配置されている。第６面２５６は、空間ＳのＺ軸方向の一方側（−Ｚ軸方向側）に配置されている。第７面２５７は、空間ＳのＺ軸方向の他方側（＋Ｚ軸方向側）に配置されている。

第３面２５３は、空間Ｓに配置されている。図１２に示す例では、第３面２５３は、第６面２５６と第７面２５７との間に配置されている。第３板状部材２４３は、例えば、第
７板状部材２４７と接している。第３板状部材２４３は、例えば溶接などによって、第７板状部材２４７と接合していてもよい。第３面２５３は、例えば、第７面２５７と対向している。第３面２５３は、面２５１，２５２よりも、重力の作用する方向における下側に位置するように配置されている。図示の例では、−Ｚ軸方向が重力の作用する方向である。

シールド２００は、例えば、以下の特徴を有する。

シールド２００では、面２５１，２５２は、第３面２５３のみによって接続され、面２５４，２５５は、第６面２５６によって接続され、第７面２５７は、面２５４，２５５に接続されている。そのため、シールド２００では、シールド１００と同様に、Ｘ軸方向に進行する磁束は、第１面２５１を有する第１板状部材２４１および第２面２５２を有する第２板状部材２４２の一方に到達し、第３面２５３を有する第３板状部材２４３を通って、板状部材２４１，２４２の他方から放出され易い。さらに、Ｙ軸方向に進行する磁束は、第４面２５４を有する第４板状部材２４４および第５面２５５を有する第５板状部材２４５の一方に到達し、第６面２５６を有する第６板状部材２４６および第７面２５７を有する第７板状部材２４７を通って、板状部材２４４，２４５の他方から放出され易い。さらに、Ｚ軸方向に進行する磁束は、第６面２５６を有する第６板状部材２４６および第７面２５７を有する第７板状部材２４７の一方に到達し、第４面２５４を有する第４板状部材２４４および第５面２５５を有する第５板状部材２４５を通って、板状部材２４６，２４７の他方から放出され易い。したがって、シールド１００では、互いに直交する３軸方向からの磁束に対して経路が連続しているため、磁束は、空間Ｓに進入し難く、磁場に対する遮蔽性能が高い。

さらに、シールド２００では、面２５１，２５２は、第３面２５３のみによって接続されているため、小型化を図ることができる。または、空間Ｓの体積を大きくすることができる。例えば、面２５１，２５２が、第３面２５３、および第３面２５３と対向する面によって接続されている場合、該対向する面と第７面２５７とが重なり（Ｚ軸方向からみた場合に重なり）、その分、小型化を図ることが難しい。または、空間Ｓの体積を大きくすることが難しい。

さらに、シールド２００では、第３面２５３上で収容部品（図示せず）を組み立て、収容部品を組み立てた後に、第３面２５３を貫通孔２６０に配置して、収容部品を収容することができる。シールド２００では、面２５１，２５２は、第３面２５３のみによって接続されているため、例えば、面２５１，２５２が、第３面２５３、および第３面２５３と対向する面によって接続されている場合に比べて、収容部品の組み立て作業を容易に行うことができる。

シールド２００では、第３面２５３は、面２５１，２５２よりも、重力の作用する方向における下側に位置するように配置されている。そのため、シールド２００では、第３面２５３が面２５１，２５２よりも重力の作用する方向における上側に位置するように配置されている場合に比べて、第３面２５３において、収容部品の組み立て作業を容易に行うことができる。

なお、上記では、Ｘ軸方向を第１方向とし、Ｙ軸方向を第２方向とし、Ｚ軸方向を第３方向とする例について説明したが、第１方向、第２方向、および第３方向は、互いに交差していれば、直交していなくてもよい。

また、シールド２００において、図示はしないが、上述したシールド１０１のように、空間Ｓに連通する貫通孔が設けられていてもよい。

２．２． 変形例
２．２．１． 第１変形例
次に、第２実施形態の第１変形例に係るシールドについて、図面を参照しながら説明する。図１３は、第２実施形態の第１変形例に係るシールド２０１を模式的に示す斜視図である。なお、便宜上、図１３では、第１シールド部品２１０の図示を省略している。

以下、第２実施形態の第１変形例に係るシールド２０１において、上述した第２実施形態に係るシールド２００の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。このことは、後述する本実施形態の第２，第３変形例に係るシールドにおいて、同様である。

シールド２０１では、図１３に示すように、第７面２５７は、互いに離間した第１領域２５７ａおよび第２領域２５７ｂを有している点において、上述したシールド２００と異なる。

第１領域２５７ａは、第４面２５４に接続されている。第２領域２５７ｂは、第５面２５５に接続されている。第７板状部材２４７は、互いに離間した第１部分２４７ａおよび第２部分２４７ｂを有している。第１部分２４７ａは、第４板状部材２４４に接続されている。第１部分２４７ａは、第１領域２５７ａを有している。第２部分２４７ｂは、第５板状部材２４５に接続されている。第２部分２４７ｂは、第２領域２５７ｂを有している。

シールド２０１では、互いに離間した第１領域２５７ａおよび第２領域２５７ｂを有しているため、第２シールド部品２２０を、溶接を用いずに、１枚の板状部材をプレス加工で折り曲げることによって形成することができる。そのため、シールド２０１では、短時間で第２シールド部品２２０を形成することができる。

２．２．２． 第２変形例
次に、第２実施形態の第２変形例に係るシールドについて、図面を参照しながら説明する。図１４は、第２実施形態の第２変形例に係るシールド２０２を模式的に示す斜視図である。図１５は、第２実施形態の第２変形例に係るシールド２０２を模式的に示す図１４のＸＶ−ＸＶ線断面図である。なお、便宜上、図１４では、第１シールド部品２１０の図示を省略している。

上述したシールド２００では、図１０および図１１に示すように、第６面２５６は、第４面２５４および第５面２５５に接続され、第７面２５７は、第４面２５４および第５面２５５に接続されていた。

これに対し、シールド２０２では、図１４および図１５に示すように、例えば、面２５４，２５５，２５６，２５７は、互いに離間している。シールド２０２は、面２５４，２５５，２５６，２５７に接続された第８面２５８を有している。図示の例では、第８面２５８は、ＹＺ平面に平行な面であり、−Ｘ軸方向を向く面である。第８面２５８の形状は、例えば、長方形である。シールド２０２は、板状部材２４４，２４５，２４６，２４７に接続された第８板状部材２４８を有している。第８板状部材２４８は、第８面２５８を有している。図示の例では、第２板状部材２４２および第８板状部材２４８は、互いに接している。

シールド２０２では、面２５４，２５５，２５６，２５７に接続された第８面２５８を有し、面２５４，２５５，２５６，２５７は互いに離間しているため、第２シールド部品
２２０を、溶接を用いずに、１枚の板状部材をプレス加工で折り曲げることによって形成することができる。そのため、シールド２０２では、短時間で第２シールド部品２２０を形成することができる。

なお、シールド２０２では、収容部品（図示せず）を、第１面２５１側よりも第２面２５２側に配置することが好ましい。シールド２０２では、第２板状部材２４２および第８板状部材２４８は、互いに接しているので、第１面２５１側よりも第２面２５２側の方が磁場に対する遮蔽性能が高いためである。第１シールド部品２１０の材質は、アルミニウムであってもよい。

２．２．３． 第３変形例
次に、第２実施形態の第３変形例に係るシールドについて、図面を参照しながら説明する。図１５は、第２実施形態の第３変形例に係るシールド２０３を模式的に示す分解平面図ある。図１６は、第２実施形態の第３変形例に係るシールド２０３を模式的に示す図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ断面図である。なお、便宜上、図１５では、第３板状部材２４３および第６板状部材２４６以外の部材の図示を省略している。また、図１６では、第１シールド部品２１０と第２シールド部品２２０とが組み合わされた状態を図示している。

シールド２０３では、図１６および図１７に示すように、第３板状部材２４３に貫通孔２７０が設けられ、第６板状部材２４６にスリット２７２が設けられている点において、上述したシールド２００と異なる。

貫通孔２７０は、第３板状部材２４３をＺ軸方向に貫通している。貫通孔２７０は、複数設けられている。図１６に示す例では、複数の貫通孔２７０（具体的には６つの貫通孔２７０）がＸ軸方向に列をなし、複数の貫通孔２７０の例が、Ｙ軸方向に２つ並んでいる。

スリット２７２は、第６板状部材２４６をＺ軸方向に貫通している。スリット２７２は、第６板状部材２４６の第１シールド部品２１０が挿入される側に、設けられている。スリット２７２は、複数の貫通孔２７０の例に対応して、複数設けられている。図示の例では、スリット２７２は、２つ設けられている。Ｚ軸方向からみて、貫通孔２７０は、スリット２７２と重なるように設けられている。

シールド２０３では、第３板状部材２４３に貫通孔２７０が設けられ、第６板状部材２４６にスリット２７２が設けられているため、例えば、図１７に示すように、端子５を有する収容部品４を収容する場合に、端子５をシールド２０３の外部に配置した状態で、収容部品４を収容することができる。具体的には、まず、端子５が貫通孔２７０を通るように第３面２５３に収容部品４を配置し、次に、端子５がスリット２７２を通るように、第１シールド部品２１０を貫通孔２６０に挿入する。これにより、シールド２０３に、収容部品４を収容することができる。

３． 第３実施形態
３．１． シールド
次に、第３実施形態に係るシールドについて、図面を参照しながら説明する。図１８は、第３実施形態に係るシールド３００を示す分解斜視図である。図１９は、第３実施形態に係るシールド３００を示す斜視図である。図２０は、第３実施形態に係るシールド３００を示す図１９のＸＸ−ＸＸ線断面図である。なお、図１８〜図２０および後述する図２１〜図２７では、互いに直交する３軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。

シールド３００は、図１８および図１９に示すように、第１シールド部品３１０と、第
２シールド部品３２０と、を含む。シールド部品３１０，３２０は、磁場を遮蔽する。シールド部品３１０，３２０は、軟磁性体材料によって構成されている。シールド部品３１０，３２０の材質は、例えば、パーマロイ、ケイ素鉄などである。

第１シールド部品３１０は、例えば、第１板状部材３４１と、第２板状部材３４２と、第３板状部材３４３と、を有している。第３板状部材３４３は、第１板状部材３４１と第２板状部材３４２とを接続している。板状部材３４１，３４２，３４３は、例えば、溶接による接合、プレス加工などによって、一体的に形成されている。

第１板状部材３４１は、第１面３５１を有している。第２板状部材３４２は、第２面３５２を有している。第３板状部材３４３は、第３面３５３を有している。第１面３５１および第２面３５２は、互いに対向している。第３面３５３は、第１面３５１と第２面３５２とを接続している。第１面３５１および第２面３５２は、第３面３５３のみによって接続されている。

第１面３５１は、例えば、ＸＺ平面に平行な面であり、−Ｙ軸方向を向く面である。第２面３５２は、例えば、ＸＺ平面に平行な面であり、＋Ｙ軸方向を向く面である。第３面３５３は、例えば、ＸＹ平面に平行な面であり、＋Ｚ軸方向を向く面である。図示の例では、面３５１，３５２，３５３のＸ軸方向の大きさは、同じである。

第２シールド部品３２０は、筒状（図示の例では円筒）の形状を有している。第２シールド部品３２０は、互いに反対を向く第４面３５４および第５面３５５を有している。第４面３５４は、例えば、ＸＺ平面に平行な面であり、＋Ｙ軸方向を向く面である。第５面３５５は、例えば、ＸＺ平面に平行な面であり、−Ｙ軸方向を向く面である。

第２シールド部品３２０には、貫通孔３６０が設けられている。貫通孔３６０は、第４面３５４に設けられた第１開口３６１と、第５面３５５に設けられた第２開口３６２と、を接続している。開口３６１，３６２の形状は、例えば、円である。貫通孔３６０は、例えば、第２シールド部品３２０を、Ｙ軸方向に貫通している。第２シールド部品３２０は、例えば、溶接による接合、プレス加工などによって形成されている。

第１面３５１および第４面３５４は、互いに対向している。図１９に示す例では、面３５１，３５４は、互いに接している。面３５１，３５４は、例えば溶接などによって接合されていてもよい。第１面３５１は、第１開口３６１を塞いでいる。第２面３５２および第５面３５５は、互いに対向している。図１９に示す例では、面３５２，３５５は、互いに接している。面３５２，３５５は、例えば溶接などによって接合されていてもよい。第２面３５２は、第２開口３６２を塞いでいる。第３面３５３と、第２シールド部品３２０の第４面３５４と第５面３５５とを接続する外表面３５６とは、接している。面３５３，３５６は、例えば溶接などによって接合されていてもよい。

シールド３００は、例えば、以下の特徴を有する。

シールド３００では、互いに対向する面３５１，３５２と、面３５１，３５２を接続する第３面３５３と、を有する第１シールド部品３１０と、互いに反対を向く面３５４，３５５を有し、第４面３５４に設けられた第１開口３６１と第５面３５５に設けられた第２開口３６２とを接続する貫通孔３６０が設けられた第２シールド部品３２０と、を含み、面３５１，３５４は、互いに対向し、面３５２，３５５は、互いに対向する。そのため、シールド３００では、シールド１００と同様に、Ｙ軸方向に進行する磁束は、第１面３５１を有する第１板状部材３４１および第２面３５２を有する第２板状部材３４２の一方に到達し、第３面３５３を有する第３板状部材３４３を通って、板状部材３４１，３４２の
他方から放出され易い。さらに、Ｘ軸方向またはＺ軸方向に進行する磁束は、第２シールド部品３２０の外表面３５６に到達し、第２シールド部品３２０を通って、第２シールド部品３２０の外部へ放出され易い。したがって、シールド１００では、互いに直交する３軸方向からの磁束に対して経路が連続しているため、磁束は、空間Ｓに進入し難く、磁場に対する遮蔽性能が高い。

さらに、シールド３００では、面３５１，３５２は、第３面３５３のみによって接続されているため、小型化を図ることができる。または、貫通孔３６０の体積を大きくすることができる。例えば、面３５１，３５２が、第３面３５３、および第３面３５３と対向する面によって接続されている場合、該対向する面と外表面３５６とが重なり（Ｚ軸方向からみた場合に重なり）、その分、小型化を図ることが難しい。または、空間Ｓの体積を大きくすることが難しい。

３．２． 変形例
３．２．１． 第１変形例
次に、第３実施形態の第１変形例に係るシールドについて、図面を参照しながら説明する。図２１は、第３実施形態の第１変形例に係るシールド３０１を模式的に示す分解斜視図である。図２２は、第３実施形態の第１変形例に係るシールド３０１を模式的に示す図２１のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線断面図である。なお、図２１では、第１シールド部品３１０と第２シールド部品３２０とが組み合わされた状態を示している。

以下、第３実施形態の第１変形例に係るシールド３０１において、上述した第３実施形態に係るシールド３００の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。このことは、後述する第３実施形態の第２，第３変形例に係るシールドにおいて、同様である。

上述したシールド３００では、第２シールド部品３２０は、図１８に示すように、閉じた形状（環状の形状）を有していた。具体的には、第２シールド部品３２０は、Ｙ軸方向からみて、閉じた形状を有していた。

これに対し、シールド３０１では、第２シールド部品３２０は、図２１および図２２に示すように、閉じた形状を有していない。具体的には、第２シールド部品３２０は、図２２に示すように、Ｙ軸方向からみて、閉じた形状を有しておらず、開放端３７０を有している。開放端３７０によって規定される隙間３７２は、第３面３５３によって塞がれていてもよい。これにより、隙間３７２を通って、貫通孔３６０に進入する磁束を減らせることができる。隙間３７２は、第４面３５４から第５面３５５まで設けられている。

シールド３０１では、第２シールド部品３２０は、閉じた形状を有していないため、第２シールド部品３２０を、溶接を用いずに、１枚の板状部材をプレス加工で折り曲げることによって形成することができる。そのため、シールド３０１では、短時間で第２シールド部品３２０を形成することができる。

３．２．２． 第２変形例
次に、第３実施形態の第２変形例に係るシールドについて、図面を参照しながら説明する。図２３は、第３実施形態の第２変形例に係るシールド３０２を模式的に示す分解斜視図である。図２４は、第３実施形態の第２変形例に係るシールド３０２を模式的に示す斜視図ある。

上述したシールド３００では、第２シールド部品３２０は、図１８に示すように、円筒状の形状を有していた。

これに対し、シールド３０２では、第２シールド部品３２０は、図２３および図２４に示すように、角筒状に、隙間３７２が設けられた形状を有している。開口３６１，３６２の形状は、例えば、正方形、長方形などである。隙間３７２は、シールド３０１と同様に、開放端３７０によって規定される。

シールド３０２では、第２シールド部品３２０は、閉じた形状を有していないため、第２シールド部品３２０を、溶接を用いずに、１枚の板状部材をプレス加工で折り曲げることによって形成することができる。そのため、シールド３０２では、短時間で第２シールド部品３２０を形成することができる。

３．２．３． 第３変形例
次に、第３実施形態の第３変形例に係るシールドについて、図面を参照しながら説明する。図２５は、第３実施形態の第３変形例に係るシールド３０３を模式的に示す分解斜視図である。図２６は、第３実施形態の第３変形例に係るシールド３０３を模式的に示す図２５のＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ線断面図である。なお、図２６では、第１シールド部品３１０と第３シールド部品３３０とが組み合わされた状態を示している。

シールド３０３では、図２５および図２６に示すように、第１シールド部品３１０は、第４板状部材３４４と、第５板状部材３４５と、を有している点において、上述したシールド３００と異なる。

第４板状部材３４４は、板状部材３４１，３４２に接続されている。第５板状部材３４５は、板状部材３４１，３４２，３４３，３４４に接続されている。第１シールド部品３１０は、１つ面が開口した箱型の形状を有している。板状部材３４１，３４２は、例えば、第２シールド部品３２０と離間している。

シールド３０３は、第３シールド部品３３０を含む。第３シールド部品３３０は、軟磁性体材料によって構成されている。第３シールド部品３３０の材質は、例えば、パーマロイ、ケイ素鉄などである。

第３シールド部品３３０は、１つ面が開口した箱型の形状を有している。第１シールド部品３１０の板状部材３４１，３４２，３４３，３４４は、第３シールド部品３３０の内側に配置されている。シールド部品３１０，３３０は、第１シールド部品３１０の開口３８０と、第３シールド部品３３０の開口３８２とが向き合うように組み合わされる。第２シールド部品３２０は、シールド部品３１０，３３０によって規定された空間に配置されている。板状部材３４１，３４２，３４３，３４４は、例えば、第３シールド部品３３０に接している。

シールド３０３では、シールド部品３１０，３３０は、１つの面が開口した箱型の形状を有し、シールド部品３１０，３３０は、開口３８０，３８２が向き合うように組み合わされ、第２シールド部品３２０は、シールド部品３１０，３３０によって規定された空間に配置されている。そのため、シールド３００では、第２シールド部品３２０の周囲の軟磁性材料を厚くすることができる。したがって、シールド３００は、磁場に対する遮蔽性能が高い。

なお、シールド３０３は、図２７に示すように、第１シールド部品３１０は、仕切り部材３９０を有していてもよい。仕切り部材３９０は、例えば、溶接などにより、第５板状部材３４５と接合されていてもよい。仕切り部材３９０は、例えば、板状の部材である。仕切り部材３９０は、シールド部品３１０，３３０によって規定された空間を、第１空間
Ｓ１と第２空間Ｓ２とに分けるように配置されている。例えば、収容部品のうちの磁場を発生する部分を第１空間Ｓ１に配置し、収容部品のうちの磁場の影響を低減したい部分を第２空間Ｓ２に配置（例えば、第２空間Ｓ２に配置された第２シールド部品３２０の貫通孔３６０に配置）することにより、磁場の影響を低減したい部分が、磁場を発生する部分の磁場による影響を、仕切り部材３９０によって低減することができる。

４． 第４実施形態
４．１． 原子発振器
４．１．１． 概略
次に、第４実施形態に係る原子発振器について、図面を参照しながら説明する。図２８は、第４実施形態に係る原子発振器４００を示す概略図である。

原子発振器４００は、アルカリ金属原子に対して特定の異なる波長の２つの共鳴光を同時に照射したときに当該２つの共鳴光がアルカリ金属原子に吸収されずに透過する現象が生じる量子干渉効果（ＣＰＴ：Coherent Population Trapping）を利用した原子発振器である。なお、この量子干渉効果による現象は、電磁誘起透明化（ＥＩＴ：Electromagnetically Induced Transparency）現象とも言う。また、本発明に係る原子発振器は、光およびマイクロ波による二重共鳴現象を利用した原子発振器であってもよい。

原子発振器４００は、図２８に示すように、光源ユニット５００と、光学系ユニット６００と、原子セルユニット７００と、光源ユニット５００および原子セルユニット７００を制御する制御ユニット９００と、を含む。以下、まず、原子発振器４００の概略について説明する。

光源ユニット５００は、ペルチェ素子５１０と、光源５２０と、温度センサー５３０と、を有している。

光源５２０は、周波数の異なる２種の光を含んでいる直線偏光の光ＬＬを出射する。光源５２０は、垂直共振器面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting Laser）などの発光素子である。温度センサー５３０は、光源５２０の温度を検出する。ペルチェ素子５１０は、光源５２０の温度を第１の温度に制御する第１温度制御素子である。具体的には、ペルチェ素子５１０は、光源５２０を加温または冷却する。第１の温度は、例えば、２５℃以上３５℃以下である。

光学系ユニット６００は、光源ユニット５００と原子セルユニット７００との間に配置されている。光学系ユニット６００は、減光フィルター６１０と、レンズ６２０と、１／４波長板６３０と、を有している。

減光フィルター６１０は、光源５２０から出射された光ＬＬの強度を減少させる。レンズ６２０は、光ＬＬの放射角度を調整する。具体的には、レンズ６２０は、光ＬＬを平行光にする。１／４波長板６３０は、光ＬＬに含まれる周波数の異なる２種の光を、直線偏光から円偏光に変換する。

原子セルユニット７００は、原子セル７１０と、受光素子７２０と、ヒーターユニット７８０と、温度センサー７２２と、コイル７２４と、を有している。

原子セル７１０は、光源５２０から出射される光ＬＬを透過させる。原子セル７１０には、アルカリ金属原子が収容されている。アルカリ金属原子は、互いに異なる２つの基底準位と励起準位とからなる３準位系のエネルギー準位を有する。原子セル７１０には、光源５２０から出射された光ＬＬが減光フィルター６１０、レンズ６２０、および１／４波
長板６３０を介して入射する。

受光素子７２０は、原子セル７１０を通過した光ＬＬを受光し、検出する。受光素子７２０は、例えば、フォトダイオードである。

ヒーターユニット７８０は、原子セル７１０を、第１の温度とは異なる第２の温度に制御する第２温度制御素子である。ヒーターユニット７８０は、原子セル７１０に収容されたアルカリ金属原子を加熱し、アルカリ金属原子の少なくとも一部をガス状態にする。第２の温度は、例えば、６０℃以上７０℃以下である。

温度センサー７２２は、原子セル７１０の温度を検出する。コイル７２４は、原子セル７１０に収容されたアルカリ金属原子に所定方向の磁場を印加し、アルカリ金属原子のエネルギー準位をゼーマン分裂させる。

アルカリ金属原子がゼーマン分裂した状態において、円偏光した共鳴光対がアルカリ金属原子に照射されると、アルカリ金属原子がゼーマン分裂した複数の準位のうち、所望のエネルギー準位のアルカリ金属原子の数を他のエネルギー準位のアルカリ金属原子の数に対して相対的に多くなる。そのため、所望のＥＩＴ現象を発現する原子数が増大し、所望のＥＩＴ信号が大きくなる。その結果、原子発振器４００の発振特性を向上させることができる。

制御ユニット９００は、温度制御部９１０と、光源制御部９２０と、磁場制御部９３０と、温度制御部９４０と、を有している。

温度制御部９１０は、温度センサー７２２の検出結果に基づいて、原子セル７１０の内部が所望の温度となるように、ヒーターユニット７８０への通電を制御する。磁場制御部９３０は、コイル７２４が発生する磁場が一定となるように、コイル７２４への通電を制御する。温度制御部９４０は、温度センサー５３０の検出結果に基づいて、光源５２０の温度が所望の温度となるように、ペルチェ素子５１０への通電を制御する。

光源制御部９２０は、受光素子７２０の検出結果に基づいて、ＥＩＴ現象が生じるように、光源５２０から出射された光ＬＬに含まれる２種の光の周波数を制御する。ここで、これら２種の光が原子セル７１０に収容されたアルカリ金属原子の２つの基底準位間のエネルギー差に相当する周波数差の共鳴光対となったとき、ＥＩＴ現象が生じる。光源制御部９２０は、２種の光の周波数の制御に同期して安定化するように発振周波数が制御される電圧制御型発振器（図示せず）を備えており、この電圧制御型発振器（ＶＣＯ：Voltage Controlled Oscillator）の出力信号を原子発振器４００の出力信号（クロック信号）として出力する。

４．１．２． 具体的な構成
次に、原子発振器４００の具体的な構成について説明する。図２９および図３０は、原子発振器４００を模式的に示す断面図である。なお、図２９は、図３０のＸＸＩＸ−ＸＸＩＸ線断面図である。また、図２９，３０および後述する図３２，３３では、互いに直交する３軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。

本発明に係る原子発振器は、本発明に係るシールドを含む。以下では、シールド１００を含む原子発振器４００について説明する。なお、図２９および図３０では、シールド１００を簡略化して図示している。

原子発振器４００は、図２９および図３０に示すように、光源ユニット５００と、光学
系ユニット６００と、原子セルユニット７００と、支持部材８００と、制御ユニット９００と、外容器９５０と、を含む。

ここで、Ｚ軸は、外基部９６０の外容器面９６２の垂線Ｐに沿う軸であり、＋Ｚ軸方向は、外基部９６０の外容器面９６２から外容器面９６２上に配置されている部品へ向かう方向である。Ｘ軸は、光源ユニット５００から出射される光ＬＬに沿う軸であり、＋Ｘ軸方向は、光ＬＬの進む方向である。Ｙ軸は、Ｘ軸およびＺ軸に垂直な軸であり、＋Ｙ軸方向は、＋Ｚ軸方向を上、＋Ｘ軸方向を右に向けた時に、手前から奥へ向かう方向である。

光源ユニット５００は、支持部材８００に配置されている。光源ユニット５００は、ペルチェ素子５１０と、光源５２０と、温度センサー５３０と、これらを収容している光源容器５４０と、光源容器５４０が配置される光源基板５５０と、を有している。光源基板５５０は、例えば、ねじ（図示せず）によって支持部材８００に固定されている。ペルチェ素子５１０、光源５２０、および温度センサー５３０は、制御ユニット９００と電気的に接続されている。

光学系ユニット６００は、支持部材８００に配置されている。光学系ユニット６００は、減光フィルター６１０と、レンズ６２０と、１／４波長板６３０と、これらを保持しているホルダー６４０と、を有している。ホルダー６４０は、例えば、ねじ（図示せず）によって支持部材８００に固定されている。

ホルダー６４０には、貫通孔６５０が設けられている。貫通孔６５０は、光ＬＬの通過領域である。貫通孔６５０には、減光フィルター６１０、レンズ６２０、および１／４波長板６３０が光源ユニット５００側からこの順で配置されている。

原子セルユニット７００は、シールド１００と、原子セル７１０と、受光素子７２０と、保持部材７３０と、原子セル容器７７０と、ヒーターユニット７８０と、を含む。

原子セル７１０には、気体のルビジウム、セシウム、ナトリウム等のアルカリ金属が収容されている。原子セル７１０には、必要に応じて、アルゴン、ネオン等の希ガス、窒素等の不活性ガスが緩衝ガスとしてアルカリ金属原子とともに収容されていてもよい。

原子セル７１０には、光源５２０から出射された光ＬＬが入射する。原子セル７１０の壁部の材質は、例えば、ガラスなどである。

受光素子７２０は、原子セル７１０の光源５２０側とは反対側に配置されている。図示の例では、受光素子７２０は、シールド１００に配置されている。受光素子７２０は、制御ユニット９００と電気的に接続されている。

保持部材７３０は、シールド１００内において、原子セル７１０を保持している。図示の例では、保持部材７３０は、ねじ７３１によって、シールド１００に固定されている。保持部材７３０は、光源５２０から出射された光ＬＬを通過させる構造を有している。保持部材７３０の材質は、例えば、アルミニウム、チタン、銅、真鍮などである。

シールド１００は、原子セル７１０、受光素子７２０、および保持部材７３０を収容している。原子セル７１０、受光素子７２０、および保持部材７３０は、空間Ｓに配置されている。シールド１００は、シールド支持部材８１０を介して、支持部材８００に配置されている。シールド１００には、光ＬＬが通過する貫通孔１６０が設けられている。シールド１００によって、外部からの磁場によって原子セル７１０内のアルカリ金属原子が影響を受けることを抑え、原子発振器４００の発振特性の安定化を図ることができる。なお
、図示はしないが、相似の形状を有する２つのシールド１００を有し、一方のシールド１００が原子セル７１０を収容し、さらに、他方のシールド１００が一方のシールドを収容していてもよい。

シールド１００の外表面には、例えば、伝熱部材７４６が配置されている。伝熱部材７４６は、シールド１００とヒーターユニット７８０との間に配置されている。伝熱部材７４６は、ヒーターユニット７８０の熱を原子セル７１０内のアルカリ金属原子に伝える。伝熱部材７４６の材質は、例えば、アルミニウム、銅などである。

原子セル容器７７０は、シールド１００を収容している。原子セル容器７７０は、例えば、ねじ７７４によって支持部材８００に固定されている。原子セル容器７７０には、光ＬＬが通過する貫通孔７７０ａが設けられている。

原子セル容器７７０の材質は、例えば、シールド１００と同じである。原子セル容器７７０は、外部からの磁場を遮蔽することができる。シールド１００および原子セル容器７７０は、例えば、互いに離間している。そのため、例えばシールド１００と原子セル容器７７０とが接触している場合に比べて、外部からの磁場を遮蔽する機能を高めることができる。

ヒーターユニット７８０は、例えば、伝熱部材７４６に接している。ヒーターユニット７８０は、加熱素子７８１を有している。加熱素子７８１は、原子セル７１０内のアルカリ金属原子を加熱するための素子である。加熱素子７８１は、例えば、発熱抵抗体などである。なお、加熱素子７８１として、発熱抵抗体に代えて、あるいは発熱抵抗体と併用して、ペルチェ素子を用いてもよい。

なお、温度センサー７２２は、図２９および図３０では図示していないが、原子セル７１０の近傍に配置されている。温度センサー７２２は、例えば、サーミスタ、熱電対等の各種温度センサーである。

また、コイル７２４は、図２９および図３０では図示していないが、例えば、原子セル７１０の外周に沿って巻回して設けられているソレノイド型のコイル、または、原子セル７１０を介して対向するヘルムホルツ型の１対のコイルである。コイル７２４は、原子セル７１０の内部に光ＬＬの光軸Ａに沿った方向の磁場を発生させる。これにより、原子セル７１０に収容されたアルカリ金属原子の縮退している異なるエネルギー準位間のギャップをゼーマン分裂により拡げて、分解能を向上させ、ＥＩＴ信号の線幅を小さくすることができる。

支持部材８００は、図２９に示すように、外容器９５０の外基部９６０に片持ちで固定されている。支持部材８００は、例えば、外基部９６０の台座部９６１に、図３０に示すように、２つのねじ９５２によって固定されている。支持部材８００の材質は、例えば、アルミニウム、銅である。支持部材８００は、炭素繊維を用いたカーボンシートであってもよい。なお、支持部材８００は、接着剤によって、外基部９６０に固定されていてもよい。

支持部材８００には、例えば、貫通孔８１２が設けられている。図２９に示す例では、貫通孔８１２は、支持部材８００をＺ軸方向に貫通している。Ｚ軸方向からみて、原子セルユニット７００は、貫通孔８１２と重なる様に配置されている。

制御ユニット９００は、回路基板９０２を有している。回路基板９０２は、複数のリードピン９０４を介して、外基部９６０に固定されている。回路基板９０２は、図示しない
ＩＣ（Integrated Circuit）チップが配置されており、ＩＣチップは、温度制御部９１０、光源制御部９２０、磁場制御部９３０、および温度制御部９４０として機能する。ＩＣチップは、光源ユニット５００および原子セルユニット７００と電気的に接続されている。回路基板９０２には、支持部材８００が挿通されている貫通孔９０３が設けられている。

外容器９５０は、光源ユニット５００、光学系ユニット６００、原子セルユニット７００、支持部材８００、および制御ユニット９００を収容している。外容器９５０は、外基部９６０と、外基部９６０とは別体の外蓋部９７０と、を有している。外容器９５０は、外容器面９６２を有している。図示の例では、外容器面９６２は、外基部９６０の＋Ｚ軸方向を向く面であり、外容器面９６２の垂線Ｐ方向は、Ｚ軸方向である。

外容器９５０の材質は、例えば、シールド１００と同じである。そのため、外容器９５０は、外部からの磁場を遮蔽することができる。

なお、図示はしないが、原子セル容器７７０および外容器９５０の代わりに、本発明に係るシールドを用いてもよい。例えば、外容器９５０の代わりに、シールド２００，２０１，２０２を用いてもよい。この場合、原子セル７１０は、支持部材８００、シールド支持部材８１０、シールド１００、および保持部材７３０を介して、第３面２５３に配置されている。また、例えば、図２９に示すように、リードピン９０４が設けられている場合は、貫通孔２７０およびスリット２７２が設けられたシールド２０３を用いてもよい。

また、シールド３０３を用いる場合は、図３１に示すように、シールド１００の代わりに、第２シールド部品３２０を用い、外容器９５０の代わりに、シールド部品３１０，３３０を用いてもよい。この場合、原子セル７１０および光源５２０は、例えば、第２シールド部品３２０に設けられた貫通孔３６０に配置されている。なお、便宜上、図３１では、シールド３０３、光源５２０、および原子セル７１０以外の部材の図示を省略している。また、図３１では、光源５２０および原子セル７１０を簡略化して図示している。

４．２． 変形例
４．２．１． 第１変形例
次に、第４実施形態の第１変形例に係る原子発振器について、図面を参照しながら説明する。図３２は、第４実施形態の第１変形例に係る原子発振器４０１を模式的に示す断面図である。なお、便宜上、図３２では、外容器９５０以外の部材の図示を省略している。

以下、第４実施形態の第１変形例に係る原子発振器４０１において、上述した第４実施形態に係る原子発振器４００の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。このことは、後述する第４実施形態の第２変形例に係る原子発振器において、同様である。

原子発振器４０１では、図３２に示すように、外蓋部９７０は、傾斜部９７２を有している点において、上述した原子発振器４００と異なる。傾斜部９７２は、外容器面９６２の垂線Ｐに対して傾斜している傾斜面９７４を有している。傾斜面９７４は、外蓋部９７０の外表面である。

原子発振器４０１では、外蓋部９７０は、傾斜部９７２を有している。そのため、原子発振器４０１では、−Ｚ軸方向に進行して傾斜面９７４に到達した磁束は、例えば、垂線Ｐと直交する面に到達した場合に比べて、外蓋部９７０を通り易い（傾斜部９７２を通り易い）。そのため、原子発振器４０１では、−Ｚ軸方向に進行して外蓋部９７０に到達した磁束は、外容器９５０内に進行し難い。

４．２．２． 第２変形例
次に、第４実施形態の第２変形例に係る原子発振器について、図面を参照しながら説明する。図３３は、第４実施形態の第２変形例に係る原子発振器４０２を模式的に示す断面図である。なお、便宜上、図３３では、シールド１００および外容器９５０以外の部材の図示を省略している。また、図３３では、シールド１００を簡略化して図示している。

原子発振器４０２では、図３３に示すように、シールド１００の角１７０は、外容器９５０の角９８０に対して、ずれている点において、上述した原子発振器４００と異なる。

角１７０は、図３３に示すように、板状部材１４１，１４２，１４７，１４８が互いに離間している場合は、Ｚ軸方向からみて、面１５１，１５２，１５７，１５８を延長させた場合の、交点である。図示の例では、シールド１００は、４つの角１７０を有している。外容器９５０は、４つの角９８０を有している。角１７０は、シールド１００の内面における角である。角９８０は、外容器９５０の内面における角である。

Ｚ軸方向からみて、複数の角９８０のうち１つの角９８０ａを通り、板状部材１４１，１４２，１４７，１４８のうち角９８０ａに距離が最も近い板状部材１４８に垂直な仮想直線Ｌは、空間Ｓを通る。仮想直線Ｌは、板状部材１４８の第８面１５８とは反対側の面８に垂直である。このことは、４つの角９８０の全てに対して、当てはまっていてもよい。

ここで、角９８０は、外容器９５０の部分に比べて、磁束を通し易い。また、角９８０は、外容器９５０の他の部分に比べて、磁束を通し易い。しかし、原子発振器４０１では、複数の角９８０のうち１つの角９８０ａを通り、板状部材１４１，１４２，１４７，１４８のうち角９８０ａに距離が最も近い板状部材１４８に垂直な仮想直線Ｌは、空間Ｓを通るため、角９８０ａを通った磁束が空間Ｓに進入し難い。

例えば、図３４に示すように、シールド１０１００の角１０１７０が、外容器１０９５０の角１０９８０に対して、ずれていない場合は、複数の角１０９８０のうち１つの角１０９８０ａを通り、板状部材１０１４１の外表面に垂直な仮想直線Ｌａおよび板状部材１０１４８の外表面に垂直な仮想直線Ｌｂは、空間Ｓａを通らない。この場合、角１０９８０ａを通った磁束は、角１０１７０を通って、空間Ｓａに侵入する場合がある。なお、図３４は、参考例に係るシールド１０１００および外容器１０９５０について説明するための図である。

なお、本発明に係るシールドは、原子発振器の他に、例えば、磁気センサー、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）、ＳＱＵＩＤ（Super Quantum Interference Device）などに用いられてもよい。

５． 第５実施形態
次に、第５実施形態に係る周波数信号生成システムについて、図面を参照しながら説明する。以下のクロック伝送システム（タイミングサーバー）は、周波数信号生成システムの一例である。図３５は、クロック伝送システム１０００を示す概略構成図である。

本発明に係るクロック伝送システムは、本発明に係る原子発振器を含む。以下では、一例として、原子発振器４００を含むクロック伝送システム１０００について説明する。

クロック伝送システム１０００は、時分割多重方式のネットワーク内の各装置のクロックを一致させるものであって、Ｎ（Normal）系およびＥ（Emergency）系の冗長構成を有
するシステムである。

クロック伝送システム１０００は、図３５に示すように、Ａ局（上位（Ｎ系））のクロック供給装置１００１およびＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy）装置１００２と、Ｂ局（上位（Ｅ系））のクロック供給装置１００３およびＳＤＨ装置１００４と、Ｃ局（下位）のクロック供給装置１００５およびＳＤＨ装置１００６，１００７と、を備える。クロック供給装置１００１は、原子発振器４００を有し、Ｎ系のクロック信号を生成する。クロック供給装置１００１内の原子発振器４００は、セシウムを用いた原子発振器を含むマスタークロック１００８，１００９からのより高精度なクロック信号と同期して、クロック信号を生成する。

ＳＤＨ装置１００２は、クロック供給装置１００１からのクロック信号に基づいて、主信号の送受信を行うとともに、Ｎ系のクロック信号を主信号に重畳し、下位のクロック供給装置１００５に伝送する。クロック供給装置１００３は、原子発振器４００を有し、Ｅ系のクロック信号を生成する。クロック供給装置１００３内の原子発振器４００は、セシウムを用いた原子発振器を含むマスタークロック１００８，１００９からのより高精度なクロック信号と同期して、クロック信号を生成する。

ＳＤＨ装置１００４は、クロック供給装置１００３からのクロック信号に基づいて、主信号の送受信を行うとともに、Ｅ系のクロック信号を主信号に重畳し、下位のクロック供給装置１００５に伝送する。クロック供給装置１００５は、クロック供給装置１００１，１００３からのクロック信号を受信し、その受信したクロック信号に同期して、クロック信号を生成する。

クロック供給装置１００５は、通常、クロック供給装置１００１からのＮ系のクロック信号に同期して、クロック信号を生成する。そして、Ｎ系に異常が発生した場合、クロック供給装置１００５は、クロック供給装置１００３からのＥ系のクロック信号に同期して、クロック信号を生成する。このようにＮ系からＥ系に切り換えることにより、安定したクロック供給を担保し、クロックパス網の信頼性を高めることができる。ＳＤＨ装置１００６は、クロック供給装置１００５からのクロック信号に基づいて、主信号の送受信を行う。同様に、ＳＤＨ装置１００７は、クロック供給装置１００５からのクロック信号に基づいて、主信号の送受信を行う。これにより、Ｃ局の装置をＡ局またはＢ局の装置と同期させることができる。

本実施形態に係る周波数信号生成システムは、クロック伝送システムに限定されない。周波数信号生成システムは、原子発振器が搭載され、原子発振器の周波数信号を利用する各種の装置および複数の装置から構成されるシステムを含む。

本実施形態に係る周波数信号生成システムは、例えば、スマートフォン、タブレット端末、時計、携帯電話機、デジタルスチルカメラ、液体吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ（point of sales）端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡、心磁計）、魚群探知機、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）周波数標準器、各種測定機器、計器類（例えば、自動車、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター、地上デジタル放送システム、携帯電話基地局、移動体（自動車、航空機、船舶等）であってもよい。

６． 実験例
以下に実験例を示し、本発明をより具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実験例によって何ら限定されるものではない。

６．１． 第１実験例
モデルＭ１，Ｍ２において、磁場に対する遮蔽率をシミュレーションにより計算した。シミュレーションは、有限要素法により行った。

モデルＭ１は、図３６に示すように、板状のシールド部品１０１０と、１つの面が開口したシールド部品１０１２と、を組み合わせたものである。モデルＭ２は、図３７に示すように、３つの面が開口した形状のシールド部品１０２０，１０２２を組み合わせたものである。なお、図３６，３７および後述する図３９，４０では、互いに直交する３軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。

シミュレーションでは、モデルＭ１，Ｍ２に対して、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向に進行する磁束を想定し、３軸方向における遮蔽率を計算した。図３８は、第１実験例のシミュレーションの結果を示す表である。図３８の表に記載された数値は、遮蔽率であり、数値の絶対値が大きいほど、遮蔽率が高い。

図３８に示すように、モデルＭ１では、Ｚ軸方向における遮蔽率が低かった。これは、モデルＭ１では、シールド部品１０１０，１０１２が別部材であるので、Ｚ軸方向に進行する磁束に対して、モデルＭ１の経路が不連続なためである。一方、モデルＭ２では、Ｚ軸方向における遮蔽率が高かった。これは、モデルＭ２では、Ｚ軸方向に進行する磁束に対して、シールド部品１０２０により経路が連続しているためである。

６．２． 第２実験例
モデルＭ３，Ｍ４において、第１実験例と同様に、磁場に対する遮蔽率をシミュレーションにより計算した。

モデルＭ３は、図３９に示すように、１つの面が開口したシールド部品１０３０，３２を組み合わせたものである。モデルＭ４は、図４０に示すように、３つの板状部材からなるシールド部品１０４０と、２つの面が開口したシールド部品１０４２と、を組み合わせたものである。図４１は、第２実験例のシミュレーションの結果を示す表である。

図４１に示すように、モデルＭ３では、Ｚ軸方向における遮蔽率が低かった。これは、モデルＭ３では、シールド部品１０３０，１０３２が別部材であるので、Ｚ軸方向に進行する磁束に対して、モデルＭ３の経路が不連続なためである。一方、モデルＭ４では、Ｚ軸方向における遮蔽率が高かった。これは、モデルＭ４では、Ｚ軸方向に進行する磁束に対して、シールド部品１０４２により経路が連続しているためである。

本発明は、本願に記載の特徴や効果を有する範囲で一部の構成を省略したり、各実施形態や変形例を組み合わせたりしてもよい。

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

１…上壁部材、２ａ，２ｂ…側壁部材、３…下壁部材、４…収容部品、５…端子、８…面、１００，１０１…シールド、１１０…第１シールド部品、１２０…第２シールド部品、１３０…第３シールド部品、１４１…第１板状部材、１４２…第２板状部材、１４３…第３板状部材、１４４…第４板状部材、１４５…第５板状部材、１４６…第６板状部材、１４７…第７板状部材、１４７ａ…部分、１４８…第８板状部材、１４９…第９板状部材、１５１…第１面、１５２…第２面、１５３…第３面、１５４…第４面、１５５…第５面、１５６…第６面、１５７…第７面、１５８…第８面、１５９…第９面、１６０…貫通孔、１７０…角、２００，２０１，２０２，２０３…シールド、２１０…第１シールド部品、２２０…第２シールド部品、２４１…第１板状部材、２４２…第２板状部材、２４３…第３板状部材、２４４…第４板状部材、２４５…第５板状部材、２４６…第６板状部材、２４７…第７板状部材、２４７ａ…第１部分、２４７ｂ…第２部分、２４８…第８板状部材、２５１…第１面、２５２…第２面、２５３…第３面、２５４…第４面、２５５…第５面、２５６…第６面、２５７…第７面、２５７ａ…第１領域、２５７ｂ…第２領域、２５８…第８面、２６０，２７０…貫通孔、２７２…スリット、３００，３０１，３０２，３０３…シールド、３１０…第１シールド部品、３２０…第２シールド部品、３３０…第３シールド部品、３４１…第１板状部材、３４２…第２板状部材、３４３…第３板状部材、３４４…第４板状部材、３４５…第５板状部材、３５１…第１面、３５２…第２面、３５３…第３面、３５４…第４面、３５５…第５面、３５６…外表面、３６０…貫通孔、３６１…第１開口、３６２…第２開口、３７０…開放端、３７２…隙間、３８０，３８２…開口、３９０…仕切り部材、４００，４０１，４０２…原子発振器、５００…光源ユニット、５１０…ペルチェ素子、５２０…光源、５３０…温度センサー、５４０…光源容器、５５０…光源基板、６００…光学系ユニット、６１０…減光フィルター、６２０…レンズ、６３０…１／４波長板、６４０…ホルダー、６５０…貫通孔、７００…原子セルユニット、７１０…原子セル、７２０…受光素子、７２２…温度センサー、７２４…コイル、７３０…保持部材、７３１…ねじ、７４６…伝熱部材、７７０…原子セル容器、７７０ａ…貫通孔、７７４…ねじ、７８０…ヒーターユニット、７８１…加熱素子、８００…支持部材、８１０…シールド支持部材、８１２…貫通孔、９００…制御ユニット、９０２…回路基板、９０３…貫通孔、９０４…リードピン、９１０…温度制御部、９２０…光源制御部、９３０…磁場制御部、９４０…温度制御部、９５０…外容器、９５２…ねじ、９６０…外基部、９６１…台座部、９６２…外容器面、９７０…外蓋部、９７２…傾斜部、９７４…傾斜面、９８０，９８０ａ…角、１００１…クロック供給装置、１００２…ＳＤＨ装置、１００３…クロック供給装置、１００４…ＳＤＨ装置、１００５…クロック供給装置、１００６，１００７…ＳＤＨ装置、１００８，１００９…マスタークロック、１０１０，１０１２，１０２０，１０２２，１０３０，１０３２，１０４０，１０４２…シールド部品、１０１００…シールド、１０１４１，１０１４８…板状部材、１０１７０…角、１０９５０…外容器、１０９８０，１０９８０ａ…角

Claims (10)

1. 互いに対向する第１面および第２面と、前記第１面と前記第２面とを接続する第３面と、を有し、磁場を遮蔽する第１シールド部品と、
   互いに対向する第４面および第５面と、前記第４面と前記第５面とを接続する第６面と、を有し、磁場を遮蔽する第２シールド部品と、
   互いに対向する第７面および第８面と、前記第７面と前記第８面とを接続する第９面と、を有し、磁場を遮蔽する第３シールド部品と、
   を含み、
   前記第１面と前記第２面とは、前記第３面のみによって接続され、
   前記第４面と前記第５面とは、前記第６面のみによって接続され、
   前記第７面と前記第８面とは、前記第９面のみによって接続され、
   前記第１面は、磁場が遮蔽される空間の第１方向の一方側に配置され、
   前記第２面は、前記空間の前記第１方向の他方側に配置され、
   前記第４面は、前記空間の前記第１方向と交差する第２方向の一方側に配置され、
   前記第５面は、前記空間の前記第２方向の他方側に配置され、
   前記第７面は、前記空間の前記第１方向および前記第２方向と交差する第３方向の一方側に配置され、
   前記第８面は、前記空間の前記第３方向の他方側に配置されている、シールド。
2. 請求項１において、
   前記第３面は、前記第３方向を向き、
   前記第３面の前記第２方向の大きさは、前記第１面および前記第２面の前記第２方向の大きさよりも小さく、
   前記第６面は、前記第３方向を向き、
   前記第６面の前記第１方向の大きさは、前記第４面および前記第５面の前記第１方向の大きさよりも小さく、
   前記第９面は、前記第１方向を向き、
   前記第９面の前記第３方向の大きさは、前記第７面および前記第８面の前記第３方向の大きさよりも小さい、シールド。
3. アルカリ金属原子が収容された原子セルと、
   前記原子セルを収容するシールドと、
   を含み、
   前記シールドは、
   互いに対向する第１面および第２面と、前記第１面と前記第２面とを接続する第３面と、を有し、磁場を遮蔽する第１シールド部品と、
   互いに対向する第４面および第５面と、前記第４面と前記第５面とを接続する第６面と、を有し、磁場遮蔽する第２シールド部品と、
   互いに対向する第７面および第８面と、前記第７面と前記第８面とを接続する第９面と、を有し、磁場を遮蔽する第３シールド部品と、
   を含み、
   前記第１面と前記第２面とは、前記第３面のみによって接続され、
   前記第４面と前記第５面とは、前記第６面のみによって接続され、
   前記第７面と前記第８面とは、前記第９面のみによって接続され、
   前記第１面は、磁場が遮蔽される空間の第１方向の一方側に配置され、
   前記第２面は、前記空間の前記第１方向の他方側に配置され、
   前記第４面は、前記空間の前記第１方向と交差する第２方向の一方側に配置され、
   前記第５面は、前記空間の前記第２方向の他方側に配置され、
   前記第７面は、前記空間の前記第１方向および前記第２方向と交差する第３方向の一
   方側に配置され、
   前記第８面は、前記空間の前記第３方向の他方側に配置され、
   前記原子セルは、前記空間に配置されている、原子発振器。
4. 互いに対向する第１面および第２面と、前記第１面と前記第２面とを接続する第３面と、を有し、磁場を遮蔽する第１シールド部品と、
   互いに対向する第４面および第５面と、互いに対向する第６面および第７面と、を有し、磁場を遮蔽する第２シールド部品と、
   を含み、
   前記第１面および前記第２面は、前記第３面のみによって接続され、
   前記第４面および前記第５面は、前記第６面によって接続され、
   前記第７面は、前記第４面および前記第５面に接続され、
   前記第１面は、磁場が遮蔽される空間の第１方向の一方側に配置され、
   前記第２面は、前記空間の前記第１方向の他方側に配置され、
   前記第４面は、前記空間の前記第１方向と交差する第２方向の一方側に配置され、
   前記第５面は、前記空間の前記第２方向の他方側に配置され、
   前記第６面は、前記空間の前記第１方向および前記第２方向と交差する第３方向の一方側に配置され、
   前記第７面は、前記空間の前記第３方向の他方側に配置されている、シールド。
5. 互いに対向する第１面および第２面と、前記第１面と前記第２面とを接続する第３面と、を有し、磁場を遮蔽する第１シールド部品と、
   互いに対向する第４面および第５面と、互いに対向する第６面および第７面と、前記第４面、前記第５面、前記第６面、および前記第７面に接続された第８面を有し、磁場を遮蔽する第２シールド部品と、
   を含み、
   前記第１面および前記第２面は、前記第３面のみによって接続され、
   前記第１面は、磁場が遮蔽される空間の第１方向の一方側に配置され、
   前記第２面は、前記空間の前記第１方向の他方側に配置され、
   前記第４面は、前記空間の前記第１方向と交差する第２方向の一方側に配置され、
   前記第５面は、前記空間の前記第２方向の他方側に配置され、
   前記第６面は、前記空間の前記第１方向および前記第２方向と交差する第３方向の一方側に配置され、
   前記第７面は、前記空間の前記第３方向の他方側に配置されている、シールド。
6. 請求項４または５において、
   前記第３面は、前記空間に配置され、
   前記第３面は、前記第１面および前記第２面よりも、重力の作用する方向における下側に位置するように配置されている、シールド。
7. アルカリ金属原子が収容された原子セルと、
   前記原子セルを収容するシールドと、
   を含み、
   前記シールドは、
   互いに対向する第１面および第２面と、前記第１面と前記第２面とを接続する第３面と、を有し、磁場を遮蔽する第１シールド部品と、
   互いに対向する第４面および第５面と、互いに対向する第６面および第７面と、を有し、磁場を遮蔽する第２シールド部品と、
   を含み、
   前記第１面および前記第２面は、前記第３面のみによって接続され、
   前記第４面および前記第５面は、前記第６面によって接続され、
   前記第７面は、前記第４面および前記第５面に接続され、
   前記第１面は、磁場が遮蔽される空間の第１方向の一方側に配置され、
   前記第２面は、前記空間の前記第１方向の他方側に配置され、
   前記第４面は、前記空間の前記第１方向と交差する第２方向の一方側に配置され、
   前記第５面は、前記空間の前記第２方向の他方側に配置され、
   前記第６面は、前記空間の前記第１方向および前記第２方向と交差する第３方向の一方側に配置され、
   前記第７面は、前記空間の前記第３方向の他方側に配置され、
   前記第３面は、前記空間に配置され、
   前記原子セルは、前記第３面に配置されている、原子発振器。
8. アルカリ金属原子が収容された原子セルと、
   前記原子セルを収容するシールドと、
   を含み、
   前記シールドは、
   互いに対向する第１面および第２面と、前記第１面と前記第２面とを接続する第３面と、を有し、磁場を遮蔽する第１シールド部品と、
   互いに対向する第４面および第５面と、互いに対向する第６面および第７面と、前記第４面、前記第５面、前記第６面、および前記第７面に接続された第８面を有し、磁場を遮蔽する第２シールド部品と、
   を含み、
   前記第１面および前記第２面は、前記第３面のみによって接続され、
   前記第１面は、磁場が遮蔽される空間の第１方向の一方側に配置され、
   前記第２面は、前記空間の前記第１方向の他方側に配置され、
   前記第４面は、前記空間の前記第１方向と交差する第２方向の一方側に配置され、
   前記第５面は、前記空間の前記第２方向の他方側に配置され、
   前記第６面は、前記空間の前記第１方向および前記第２方向と交差する第３方向の一方側に配置され、
   前記第７面は、前記空間の前記第３方向の他方側に配置され、
   前記第３面は、前記空間に配置され、
   前記原子セルは、前記第３面に配置されている、原子発振器。
9. 互いに対向する第１面および第２面と、前記第１面と前記第２面とを接続する第３面と、を有し、磁場を遮蔽する第１シールド部品と、
   互いに反対を向く第４面および第５面を有し、前記第４面に設けられた第１開口と前記第５面に設けられた第２開口とを接続する貫通孔が設けられ、磁場を遮蔽する第２シールド部品と、
   を含み、
   前記第１面および前記第４面は、互いに対向し、
   前記第２面および前記第５面は、互いに対向する、シールド。
10. アルカリ金属原子が収容された原子セルと、
    前記原子セルを収容するシールドと、
    を含み、
    前記シールドは、
    互いに対向する第１面および第２面と、前記第１面と前記第２面とを接続する第３面と、を有し、磁場を遮蔽する第１シールド部品と、
    互いに反対を向く第４面および第５面を有し、前記第４面に設けられた第１開口と前記第５面に設けられた第２開口とを接続する貫通孔が設けられ、磁場を遮蔽する第２シー
    ルド部品と、
    を含み、
    前記第１面および前記第４面は、互いに対向し、
    前記第２面および前記第５面は、互いに対向し、
    前記原子セルは、前記貫通孔に配置されている、原子発振器。
    

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