JP3202059B2 - 死界のない光学的に励起されるＭｚ磁気計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、死界のない磁気計に関
する。より詳細には、本発明は、ガスセル、前記セル内
に形成された多方向交流磁界Ｈ₁ 、及び前記交流磁界Ｈ
₁ によって前記ガスセルを通過する円偏光された複数の
共鳴放射線を含み、前記線の少なくとも一つの伝搬方向
が他の前記線の少なくとも一つの伝搬方向とは異なって
いる磁気計に関する。

【０００２】

【従来の技術】一つの又は複数のガスセル（これは蒸気
セル又は吸収セルとも呼ばれる）を使用する磁気計は、
例えば、RUBIDIUM VAPOUR MAGNETOMETER, L.W. Parsons
及びZ.M. Wiatr, Journal of Scientific Instruments,
Vol. 39, pp. 292-300, 1962年6 月, PRINCIPLES OF O
PERATION OF THE RUBIDIUM VAPOR MAGNETORMETER, A.L.
Bloom, Applied Optics, Vol. 1, 61 頁 1962 年1
月、米国特許4,600,886号,Jensen, 1986年7月15日、米
国特許3,206,671 号, Colegrove, Jr.等 1965 年 9月14
日、及び米国特許3,350,632 号, Robinson, 1967年10月
31日に説明される従来技術である。Parsons 等及びBloo
m の参考文献において、ガスセルはアルカリ金属の蒸気
で充填されている。公知の磁気計において、アルカリ金
属ランプからの光Ｄ₁ 又はＤ₂ はガスセルに向けられ
る。交番磁界Ｈ₁ はガスセル内に形成される。セルを介
して伝搬する光線は単一方向に沿って伝搬し、線の全て
が互いに略平行となる。同様の手法で、ガスセル内に形
成された交流磁場Ｈ₁ は単一方向磁界である。

【０００３】Colegrove Jr. 等及びRobinson特許は、吸
収セルにヘリウムガスが充填され、ランプがヘリウムラ
ンプである磁気計を開示している。この様な公知の構成
は死界を有する。即ち、周囲磁界に対してセンサーが或
る方向にある時、センサーは信号を発生しない。この問
題に対する一つの解決は、この様な死界が除去される様
に磁気計を連続的に再位置される様にする機構を提供す
ることにある。この様な解決法は上記のJensenに説明さ
れている。しかしながら、この様な解決法は磁気計を再
位置するために、洗練され且つ高価な装置を必要とす
る。

【０００４】

【発明の要約】本発明の目的は、従来の磁束計の死界問
題を解消する光学的に励起される磁束計を提供すること
にある。本発明の更に特定の目的は、死界のないＭz 磁
気計を提供することにある。本発明の更に別の目的は、
可動部品を必要としない死界のない磁気計を提供するこ
とにある。

【０００５】本発明の広い原理に従うと、死界のない光
学的に励起された磁気計は、セル内に形成される多方向
交流磁界Ｈ₁ 、及び交流磁界Ｈ₁ によってセルを透過す
る円偏光された複数の共鳴放射線を含み、線の少なくと
も一つの伝搬方向が、他の線の少なくとも一つの伝搬方
向とは異なっている。或る実施例において、円偏光共鳴
放射線は円偏光共鳴光線である。

【０００６】本発明によると、底面とこの底面に取り付
けられた軸対称性ドームとを備える１つの透明容器)か
らなるガスセル、多方向交流磁界Ｈ₁を形成する手段、
共鳴放射の一つ以上のビームを、前記放射が円偏光して
おり且つ放射線が多方向である様にして、前記容器内に
発生するための手段、及び前記共鳴放射を検出するため
の検出手段から成り、前記磁界Ｈ₁、が前記容器内で平
行な磁力線を有していなく、前記磁界Ｈ₁が前記ドーム
の頂部を通過する軸に関して軸対称性であることを特徴
とする死界のない光学的に励起される磁気計が提供され
る。

【０００７】

【実施例】図１及び２を参照する。１として示される本
発明に従う磁気計は底面５及び半球上ドーム７から成る
中空容器を有するガスセル３からなる。この容器は、透
明材料、例えはパイレックスからなり、当該技術で良く
知られる様に、アルカリ金属蒸気又はヘリウムガスの何
れかが充填される。

【０００８】本出願の図面に示される容器は半球状ドー
ムであるが、この容器は他の形状、例えば、反転円錐形
状、又は半楕円形状断面を有することができる。底面
は、ドームの形状に依存して円又は他の形態である。鏡
９はドーム７の底面５に設置される。図２に示すことが
できる様に、鏡９も円状であり、底面と同心である。

【０００９】放射放出装置、例えば、ランプ１１は、図
１から最も良く分かる様に、鏡９の方向に線を向ける様
に位置されている。ランプ１１は、当技術で良く知られ
る様にアルカリ金属蒸気又はヘリウムの何れかを含む。
図示された実施例において、ランプ１１はセシウムラン
プである。ガスセルはセシウム蒸気を含む。しかしなが
ら、上述の様に、ランプ及びガスセルの両方が他の化学
種からなることができる。

【００１０】ランプ１１はレンズ１３によって平行にさ
れた光ビームを放射する。平行な光線は、８９４４オン
グストローム（セシウムＤ₁ 線スペトル）にピーク透過
率を有する干渉フィルター１５を透過し、単色光は円偏
光子１７を通過し、レンズ１９を次に通過し、半球状ガ
スセル１３を導入する。レンズ１９は光を光平面鏡９に
向け、光は次に鏡９から反射され、反射された光はレン
ズ２７によって光検出器２５に集められる。図示された
実施例におていは、光検出器は、具体的にはシリコン光
検出器から成る。しかしながら、他の形態の光検出器を
使用することができる。

【００１１】反射は、当分野で良く知られる様に、偏光
光を円偏光から楕円偏光の状態に変更する。光の中央入
射及び反射線は、互いに９０°の角度を成している。検
出器鏡で右円偏光光を反射した再に、この光は左円偏光
光に偏光され、左円偏光光は右円偏光光に変換される。
Ｈ₁ コイルとも呼ばれるコイル２９は図１及び２に示さ
れるガスセル３の頂部に設置される。図２に示される様
に、コイルは、底面の円と同心の円状の形態である。以
下に示される様に、他の形態のコイルを使用することが
できる。

【００１２】図２に示される様に、各々別体のレンズ構
成を伴う２つのランプ１１及び１１ａ、及びランプ１１
及び１１ａの反射線をそれぞれ検出する別体の光検出器
２５及び２５ａがある。ランプ１１及び１１ａは図示さ
れる様に好ましくは９０°離れている。図４に示される
様に、各ランプ１１及び１１ａには、１００MHz 電流を
与えて、無電極ランプを駆動するR.F.発振器を有するラ
ンプ駆動回路３１が関連している（例えは、米国特許第
3,109,960 号、カナダ特許768,824 及びW.E.Bell等TheR
eview of Scientific Instruments, 1961年 6月, Vol.
32, 68 頁) 。

【００１３】Ｈ₁ コイル２９は電圧制御矩形波又は３角
波発生器３３によって駆動される。コイル内の電流は扱
うセシウム原子のラーマ周波数ｆ_L の付近で周波数変調
される。コイルの駆動信号は図３Ａ及び３Ｂに図示され
ている。スイープ周波数は約９００Hzとすることができ
る。電圧制御矩形波発生器３３の少なくとも一つの出力
及び検出器構成２５又は２５ａの出力はプロセッサー又
はディスプレー３５に送られる。当分野で良く知られる
様に、ラーマ周波数ｆ_L は光学的無線周波数二重共鳴か
ら見出される。この二重共鳴は、磁界Ｈ₁ ＝Ｈ₁ ⁰ｃｏｓ
２πｆｔの周波数ｆがｆ_L に等しい時に、光学的に励起
されたアルカリ蒸気内で発生する。ｆ＝ｆ_L の時、円偏
光された共鳴放射の強い吸収がガスセル内で観測され
た。この吸収はプロセッサー３５によって検出され、こ
のプロセッサー３５は同時に二重吸収が発生する時に発
生器３３の周波数を測定する。地球磁界の値は以下の公
式を使用して決定することができる。

【００１４】 Ｈ₀ ＝ｆ_L ／Ｃ ・・・(1) ここで、Ｈ₀ は地球磁界の強度であり、ｆ_L はラーマ周
波数であり、Ｃはセシウムの場合、値3.５Hz／nTを有す
る磁気回転比てある。他のアルカリ金属が使用される
時、この定数は勿論異なる値を有する。図１及び２はラ
ンプ１１及び１１ａによって放射された光線がどの様に
してガスセル３を介して伝搬するかを示している。図２
に示される様に、ランプ１１及び１１ａは互いに９０°
離されており、線の少なくとも一つの伝搬方向は他の線
の少なくとも一つの伝搬方向とは異なっている。実際
は、線の何れの伝搬方向も、他の線の何れの線の伝搬方
向と異なっている。

【００１５】図５を参照する。点線３７は、Ｈ₁ コイル
２９が活動される時ガスセル３に形成されたＨ₁ 磁界の
磁力線を表している。各磁力線の方向は他の磁力線の方
向とは異なっていることが分かる。ガスセルを介して伝
搬する円偏光光Ｄ₁ の吸収Ｓは、ガスセル及びランプの
材料が上述されたものである時、Ｓ≒Ｓ₀ cos⁴（Ｈ₀,Ｄ
₁ ）｜sin （Ｈ₀,Ｈ₁ ）｜^3/2 と大まかに近似される。
ここで、Ｓ₀ は最大吸収である。

【００１６】表現（Ｈ₀,Ｄ₁ ）は、地球磁界Ｈ₀ とＤ₁
放射線間の角度を意味し、表現（Ｈ₀,Ｈ₁ ）はＨ₀ と形
成されたＨ₁ 磁界との間の角度を意味している。Ｄ₁ 光
線の方向が地球磁界の方向に直交する時、及びＨ₁ 磁界
の方向が地球磁界の方向に平行な時は、吸収の読みが可
能でないことが理解できる。多方向光線、及び多方向磁
場Ｈ₁ を設けることにより、全線の方向を地球磁界の方
向に垂直となる状況とは決してならず、又Ｈ₁ 磁力線の
全てが地球磁場の方向に平行である状況とは成らない。
従って、極及び赤道線部死界が本発明の磁気計で除去さ
れる。

【００１７】本発明の磁気計の大きさを示すと、図１及
び２に示された実施例において、底面の直径は５cmの程
度であり、球状ドームの半径は2.５cmである。レンズ及
び干渉フィルター及び円偏光子は２5.４mmの直径を有し
ており、各レンズの焦点距離は３２mmである。干渉フィ
ルターのバンド幅は約１００オングストロームであり、
ホトセルの活動領域の直径は８mmの程度である。

【００１８】Ｈ₁ コイルは１２０巻銅ワイヤーを含み、
コイル直径は１３mmである。勿論、検出器の全部分は非
磁性材料から作成されるべきである。図６及び７を参照
する。Ｈ₁ コイルを巻く別の方法を説明している。図６
に示される実施例において、コイル巻はミツバチの巣状
の形態であり、ドームの外部表面に設置された複数の平
行な空間巻から成る。図７に示される実施例はトロイダ
ルコイルからなる。細いガラス管３９はワイヤーがセル
を通過するために必要となる。

【００１９】図８に示される磁気計の別の実施例におい
て、ランプ１１はランプアッセンブリ４１に取り付けら
れている。平行化非球面レンズ４３がランプと空間を開
けて設置されている。干渉フィルター及び円偏光子アッ
センブリ４５がレンズ４３の下にある。第２非球面レン
ズ４７がアッセンブリ４５の下にあり、Ｈ₁ コイル２９
がコイルアッセンブリ４９内に取り付けられている。

【００２０】全構成が外部管ハウジング５１内に収容さ
れていおり、このハウジング５１は円状床部材５３及び
円状天井部材５５を含む。ガスセル３が床部材の上に、
これと同軸に取り付けられており、光検出器２５が、管
状部材５１とも同軸な光検出器アッセンブリ５６内に取
り付けられている。光検出器２５の中央は管状部材の軸
と一致することができる。

【００２１】光学スペーサ５７は種々の要素を互いに引
き離している。図８の実施例において、ランプ１１によ
って放出された線は第１レンズ４３によって曲げられ、
レンズ４３及び４７間の管状構成を形成する。この線は
次にレンズ４３によって更に曲げられ、ガスセルを介し
て伝搬する線が逆円錐状構成を形成する。円錐状の線は
全て光検出器２５に向けられ、ガスセルを通過する線の
伝搬方向は、何れの線の伝搬方向も他の線の少なくとも
一つの伝搬の方向から異なる様にされる。実際、何れの
線の伝搬方向も他のいずれの線の伝搬方向とは異なって
いる。ガスセル内のＤ₁ 光の両極端の線間の角度は好ま
しくは１００°以上を越えてはならない。

【００２２】図９に示される実施例は、非球面レンズ４
３が３つの凸レンズ５８、５９及び６１によって置き換
えられることを除いて図８に示される実施例と同じであ
る。非球面レンズ４７は凸レンズ６３、６５及び６７に
よって置き換えることができる。更に別の実施例が図１
０に示されている。図１０の実施例は、円状床部材５３
及び円状天井部材５５を有する管状ハウジング５１内に
収納される。ランプ１１は同様にランプアッセンブリ４
１内にマウントされており、光検出器２５は光検出器ア
ッセンブリ５６内に取り付けられている。しかしなが
ら、図１０の実施例は、床部材５３上に取り付けられた
放物面反射鏡６９、天井部材５５上に取り付けられた第
２の放物面反射体７１を含んでいる。放物面反射体は好
ましくは放物面鏡である。ランプ１１及び光検出器２５
は鏡の焦点に取り付けられている。

【００２３】ランプ１１から放出された光は放物面鏡６
９によって反射されて、放物面反射鏡６９及び放物面反
射鏡７１との間に平行線を形成する。放物面鏡７１は光
を反射し、これを光検出器に向け、ガスセル３を通して
伝搬する光線が反転円錐構成を形成するようにする。光
の或る部分は、ガスセルの不透明ホールダによって光検
出器に到達する以前に遮断される。これは得られる信号
を減少する。従って、図８及び９への実施例に示される
様に、ガスセルを通過する光線の伝搬方向は、各線の方
向は他の線の方向から異なる様にされる。

【００２４】別の実施例が図１１に示される。同様に、
図１１の構成が床部材５３及び天井部材５５を有する管
状ハウジング５１内に収容される。ランプ１１が同様に
ランプアッセンブリ４１内に取り付けられている。放出
された光ビームは、例えば、平凸レンズとすることがで
きるレンズ７３によって平行化される。次に、平行光
は、干渉フィルター及び円偏光子アッセンブリ４５を通
過する。ガスセル３に導入する前に、円偏光された共鳴
放射は凹レンズ７５よって発散される。レンズは、平凸
レンズとすることができる。光線は、ガスセル３上に存
在する球状ホトセルアレイ７３上に射る。球状アレイ７
３はガスセルと同軸である。

【００２５】ガスセルを伝搬する光の円錐の頂角は約１
００°である。ホトセルアレイは、図１２Ａ及びＢに示
される検出器の対称軸に対して４５°の、３つのホトセ
ル２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃによって置き換えることがで
きる。より強い信号を補償するために、光は変換レンズ
８１によってホトセル上に収束される。同様に、ガスセ
ルを通して伝搬する光線の各々は、少なくとも一つの光
線と異なる方向で伝搬する。実際、各光線は他の何れの
光線とも異なる方向で伝搬する。

【００２６】光学スペーサ５７が同様に与えられ、種々
の要素を互いに離している。従って、種々の異なる実施
例が与えられており、ランプ１１によって放出された光
ビームの光線は、何れの光線の伝搬方向は他の光線の少
なくとも一つの伝搬方向と異なる様にして、ガスセル３
を通して伝搬し、実際、各光線の伝搬方向は、ガスセル
を介して伝搬する他の光線何れの伝搬方向とも異なる。
図５の議論から同様に想起される様に、ガスセル内に形
成される磁場Ｈ₁ は複数の磁力線からなる。各磁力線の
方向は他の磁力線の少なくとも一つの方向から異なって
いる。

【００２７】複数の検出器の出力、又は各検出器の種々
の出力に、公知の方法で加算、平均化又は他の処理を施
すことができる。上述の実施例の全てにおいては、ガス
セルの一部のみが使用されている。特に、この部分は、
ランプからの光を種々の光検出器又は単一の光検出器の
種々の部分に向けるのに必要とされる。

【００３２】出願人は、ラーマ周波数を追跡するための
電子回路を考案した。この回路は図１３、１４及び１５
内に図示されている。しかしながら、図１８、１９及び
２０に図示される回路の動作の説明を進める前に、出願
人は、ここに記載された磁気計及び電子回路の動作が基
づく理論の簡単な説明を与える。

【００３３】図１３を参照する。Ｈ₁ コイルは特定の周
波数ｆ_L （ラーマ周波数）の交番電流で駆動され、ホト
セルによって測定される光強度が最小（光学−ＲＦ二重
共鳴）になることが観測される。ホトセル電流に対して
Ｈ₁ コイルの駆動交替電流の周波数ｆをプロットするこ
とにより、Ｖ形曲線が図１３に示される様に観測され
る。

【００３４】曲線の最小ディップは、吸収点と呼ばれ、
曲線のＶ形部分は吸収曲線と呼ばれる。最小ディップが
発生する周波数はラーマー周波数ｆ_L と呼ばれる。環境
磁界Ｈ₀ の強度が変化する場合、ラーマー周波数ｆ_L も
図１４に示される様に変化することに注意する。

【００３５】Ｈ₁ コイル中の交流電流がｆ_FMでの周波数
変調であり、その平均周波数がｆ_av＝ｆ_L である場合、
光強度は２ｆ_FMで変調される（図１５）。平均周波数ｆ
_avは一完全走査（又はサイクル）中の平均周波数として
定義される。図１５及び図１７Ｂで分かる様に、Ｈ₁ コ
イルを駆動する電流の平均周波数ｆ_avはラーマー周波数
ｆ_L に等しい場合、ホトセルの出力信号は対称的であ
る。図１６及び図１７Ｃ及び１７Ｄに示される様に、ｆ
_av＜ｆ_L 又はｆ_av＞ｆ_L の場合、ホトセル電流は対称的
でない。図に示される様に、ホトセル電流は交互にＡ及
びＢ領域に落ちる。

【００３６】図１８を参照する。ラーマー周波数を電子
的に追従するための回路は、全体として１００で表され
ており、ホトセル増幅器１０１及びサンプルホールド装
置１０３及び１０５を含む。サンプルホールド装置の出
力は、比比較器１０７に送られる。この比較器の出力は
エラー増幅器に送られる。サンプルホールド装置１０３
及び１０５は、制御論理構成１１１の制御下にある。変
調周波数を制御する制御論理はサンプルホールド装置を
切り換えて、例えは、１０３は図１６及び１７中の
“Ａ”と呼ばれる領域を通過し、１０５は図１６及び１
７中の“Ｂ”と呼ばれる領域を通過する。

【００３７】制御論理１１１は、出力矩形波信号（９０
０Hz）を供給する。これは、加算点１１３でエラー増幅
器１０９の出力信号と加算される。この加算された信号
は次にＶＣＯ１１５を制御する。増幅器１０１のより詳
細な図が図１９に示されている。図１９で分かる様に、
増幅器３つの演算増幅器Ｕ１、Ｕ２及びＵ３から構成で
きる。図１９に示される増幅器はインピーダンス変換増
幅器に構成することができる。増幅器Ｕ１は電流−電圧
変換器として構成される。演算増幅器Ｕ２は単に電圧増
幅器である。

【００３８】演算増幅器Ｕ３は電圧オフセット補償回路
として構成され、インピーダンス変換増幅器の直流出力
を零ボルトに調整する。サンプルホールド装置及び比比
較器のより詳細な記述は図２０に示される。図２０にお
いて、比比較器は増幅器Ｕ６からなり、ＡＤ５３４と示
される乗算チップから構成することができる。

【００３９】乗算チップ１１５は比増幅器（Ｚ₁ −Ｚ
₂ ）／（Ｘ₁ −Ｘ₂ ）×１０＝Ｖ_outとして構成され
る。反転増幅器１１７が図２０内に接続される時、回路
は以下の割合を発生する様に機能する。 （Ｚ₁ −Ｚ₂ ）／（Ｚ₁ ＋Ｚ₂ ）×１０＝Ｖ_out 図１８に戻る。作動中、Ａ及びＢの振幅は、交互に１０
３及び１０５に送られる。Ａ及びＢ間の差の比は１０７
の出力に発生される。Ａ及び／又はＢの強度と無関係に
扱える様に比が発生されることが重要である。

【００４０】この比はエラー増幅器に送られ、次いで加
算点１１３に送られる。加算点１１３への第２入力には
制御論理１１からの変調信号が送られ、この変調信号は
１０９の出力に従って加算点１１３で変調される。この
変調電圧は次に電圧制御発振器１１５に送られ、この発
振器は周波数変調された信号を与えて、Ｈ₁ コイル２９
を駆動する。

【００４１】光学的励起における光放射源の使用のみが
記述されたが、異なる電磁放射源、例えば、マイクロ波
放射源、紫外線放射源、赤外線放射源、ガンマ放射源等
をこの目的のために使用することができることは当業者
に明らかであり、本出願における用語「光学的に励起さ
れる」は上記源の何れかを使用する処理を意味してい
る。

【００４２】種々の実施例が記述されたが、これは本発
明の説明のためであり、本発明を制限するためのもので
はない。当業者に容易に想起される種々の変更が添付さ
れた特許請求の範囲に記載される本発明の範囲内にあ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の側面図、

【図２】図１の実施例の平面図、

【図３】波形図、

【図４】磁気計で使用される電子回路の簡略ブロック
図、

【図５】本発明の原理を理解するのに有用な図、

【図６】ガスセルのＨ₁ コイルに対する別のコイル構成
を示す図、

【図７】ガスセルのＨ₁ コイルに対する別のコイル構成
を示す図、

【図８】本発明の別の実施例の図、

【図９】本発明の別の実施例の図、

【図１０】レンズの代わりに反射鏡を使用する発明の更
に別の実施例の図、

【図１１】本発明の更に別の実施例の図、

【図１２】図１１の実施例の別の検出器の構成の図、

【図１３】ホトセル出力電流対Ｈ₁ 磁界周波数のグラ
フ、

【図１４】ラーマー周波数対磁界強度のグラフ、

【図１５】光強度対Ｈ₁ 磁界周波数のグラフであり、平
均Ｈ₁磁界周波数ｆ_avがラーマー周波数ｆ_L に等しい時
の、光強度（ホトセル電流）に対するＨ₁ 磁界周波数の
変化の影響を示している。

【図１６】図１９と同じであるが、平均Ｈ₁ 磁界周波数
がラーマー周波数よりも大きい時の状況を示している。

【図１７】ラーマー周波数と等しい、より小さい及びよ
り大きい周波数の平均Ｈ₁ 磁界のホトセル出力への影響
を示す。

【図１８】ラーマー周波数追跡のための電子回路のブロ
ック図、

【図１９】図１３のホトセル増幅器のより詳細なブロッ
ク図、

【図２０】図１３のサンプルホールド及び比較回路のよ
り詳細なブロック図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−191981（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−90177（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01R 33/26

Claims (26)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】底面(5)とこの底面に取り付けられた軸対
   称性ドーム(7)とを備える１つの透明容器(5,7)からなる
   ガスセル(3)、 多方向交流磁界Ｈ₁を形成する手段(29)、 共鳴放射の一つ以上のビームを、前記放射が円偏光して
   おり且つ放射線が多方向である様にして、前記容器内に
   発生するための手段(11)、及び前記共鳴放射を検出する
   ための検出手段(25)から成り、前記磁界Ｈ₁、が前記容
   器内で平行な磁力線を有していなく、前記磁界Ｈ₁が前
   記ドームの頂部を通過する軸に関して軸対称性であるこ
   とを特徴とする死界のない光学的に励起される磁気計。
2. 【請求項２】前記ガスセル(3)が、底面(5)及びこの底面
   上に取り付けられたドーム(7)を有し、前記底面(5)及び
   前記ドーム(7)が透明である請求項1記載の磁気計。
3. 【請求項３】前記磁界Ｈ₁を形成するための、前記ガス
   セル(3)に隣接して設けられたＨ₁、コイル(29)、 電圧制御矩形又は三角波発生器からなる、前記Ｈ₁コイ
   ル(29)を活動するためのコイル駆動装置(33)によって、
   更に特徴付けられており、前記Ｈ₁コイル(29)が、前記
   容器(5,7)内に多方向交流磁界Ｈ₁を形成する請求項2に
   記載の磁気計。
4. 【請求項４】多方向共鳴放射を発生するための前記手段
   が、 前記共鳴放射を放出する少なくとも一つのランプ(11)、 前記ランプと前記ガスセル(3)との間に設置された第1レ
   ンズ構成(13)からなる請求項3に記載の磁気計。
5. 【請求項５】前記共鳴放射が光であり、前記検出手段(2
   5)が、 少なくとも一つの光検出器(25)、 前記ガスセル(3)と前記光検出器(25)との間の第2レンズ
   構成(27)からなる請求項4記載の磁気計。
6. 【請求項６】前記底面(5)が反射鏡(9)を有し、 前記ランプ(11)によって放出された光が、前記鏡に向け
   られ、 これによって、前記ランプ(11)によって放出され、前記
   ガスセル(3)を介して通過した光が前記鏡(9)によって反
   射され、 前記光検出器(25)が前記反射光を受ける様に設置されて
   いる請求項5記載の磁気計。
7. 【請求項７】共鳴放射を発生するための前記手段が、 光を放出する第1ランプ(11)および光を放出する第2ラン
   プ(11a)、 前記第1ランプ(11)と第2ガスセル(3)との間に設置さ
   れ、第1フィルター(15)及び第1円偏光子(17)を含む第1
   レンズ構成(13)、 前記第2ランプ(11a)と前記ガスセル(3)との間に設置さ
   れ、第2フィルター(15a)及び第2円偏光子(17a)を含む第
   2レンズ構成(13a)、からなり、 前記検出器手段(25)が、第1光検出器(25)、第2光検出器
   (25a)及び、 前記ガスセル(3)と前記第1光検出器(25)との間の第3レ
   ンズ構成(27)、及び前記ガスセル(3)と前記第2光検出器
   (25a)との間の第4のレンズ構成(27a)からなり、 前記底面が反射鏡(9)からなり、 前記第1及び第2ランプ(11,11a)によって放出された光が
   前記鏡(9)に向けられ、 これによって、前記ランプによって放射され、前記ガス
   セルを通過した光が前記鏡によって反射され、 前記第1光検出器が、前記第1ランプの反射光を受信する
   様設置されており、 前記第2光検出器が前記第2ランプの反射光を受信する様
   設置されており、 前記第1ランプが前記第2ランプから角度的に離されてい
   る請求項3記載の磁気計。
8. 【請求項８】前記ドーム(7)が半球状である請求項2、3
   又は7記載の磁気計。
9. 【請求項９】前記ガスセルがヘリウムガス又はアルカリ
   金属蒸気で充填されており、前記ランプ(11,11a)がヘリ
   ウムガス又はアルカリ金属ランプである請求項8記載の
   磁気計。
10. 【請求項１０】前記ガスセルが、セシウム蒸気で充填さ
    れており、前記ランプがセシウムランプである請求項8
    記載の磁気計。
11. 【請求項１１】前記第1レンズ構成(13)が、 前記ランプから放出された共鳴放射の放出方向である第
    1の方向に沿った前記ランプ(11)と前記ガスセルとの間
    にあって、これらから離されている第1レンズアッセン
    ブリ(13)、 前記第1方向で前記第1レンズ構成から離されたフィルタ
    ー(15)及び偏光子(17)、および前記第1方向で前記第1フ
    ィルター及び偏光子から離された第2レンズアッセンブ
    リ(19)から成り、前記共鳴放射が光であり、前記ガスセ
    ル(3)が前記第1方向で前記第2レンズ構成から離されて
    いる請求項4に記載の磁気計。
12. 【請求項１２】前記第1レンズアッセンブリが、非球面
    レンズからなる第1凸レンズ(43)からなり、 前記第2レンズアッセンブリが、非球面レンズからなる
    第2凸レンズ(47)からなり、そして前記検出器(25)が、
    缶記底面(5)の中央に設置された光検出器である請求項1
    1記載の磁気計。
13. 【請求項１３】前記第1レンズアッセンブリ(13)が同軸
    の第1の複数の凸レンズ(58)、(59)及び(61)からなり、 前記第2レンズアッセンブリ(27)が同軸の第2の複数の凸
    レンズ(63)、(65)及び(67)からなり、 前記検出器(25)がガスセル(3)の前記底面(5)の中央に設
    置されている請求項11及ぴ12記載の磁気計。
14. 【請求項１４】前記第1レンズアッセンブリ(13)が、平
    凸レンズ(73)からなり、 前記第2レンズアッセンブリ(27)が、平凹レンズ(75)か
    らなり、 第1の方向で前記ガスセル(3)から離された球状ホトセル
    構成(73)を有し、前記球状ホトセル構成(73)が、前記ホ
    トセル構成の円周上で互いに間隔を開けられた複数の光
    検出器からなる請求項11記載の磁気計。
15. 【請求項１５】前記磁気計が、床部材(53)及び天井部材
    (55)を有する管状ハウジング(51)内に収納されている請
    求項11、12、13又は14記載の磁気計。
16. 【請求項１６】前記ドームが半球状である請求項11、1
    2、13又は14記載の磁気計。
17. 【請求項１７】前記ドームが半球状であり、前記ガスセ
    ルにヘリウム又はアルカリ金属蒸気が充填されており、
    前記ランプがヘリウム又はアルカリ金属ランプである請
    求項11、12、13又は14記載の磁気計。
18. 【請求項１８】前記ドームが半球状であり、セシウム蒸
    気で充填されており、前記ランプがセシウムランプであ
    る請求項14記載の磁気計。
19. 【請求項１９】前記共鳴放射が光であり、前記共鳴放射
    の円錐ビームを発生するための前記手段(11)が、 光放出ランプ(11)、 前記ランプ(11)から放出された光の伝搬方向である第1
    方向で前記ランプから離された第1放物面反射鏡(69)、 前記第1放物面反射面によって反射された光の伝搬方向
    である第2方向で前記第1放物面反射鏡から離された第2
    放物面反射鏡(71)、 前記ガスセル(3)と前記ランプ(11)との間に設置された
    干渉フィルター及び偏光子構成(45)からなり、 前記ガスセル(3)が、前記第1方向で前記第2放物面反射
    鏡から離されており、 前記検出器手段(25)が、前記底面に設置された光検出器
    からなる請求項3記載の磁気計。
20. 【請求項２０】前記磁気計が、床部材(53)及び天井部材
    (55)を有する管状ハウジング(51)内に収容されている請
    求項19記載の磁気計。
21. 【請求項２１】前記ドーム(7)が半球状である請求項19
    記載の磁気計。
22. 【請求項２２】前記ドーム(7)が半球状であり、前記ガ
    スセル(3)にヘリウム又はアルカリ金属蒸気が充填され
    ており、前記ランプ(11)がヘリウム又はアルカリ金属ラ
    ンプである請求項19記載の磁気計。
23. 【請求項２３】前記ドーム(7)が半球状であり、セシウ
    ム蒸気が充填されており、前記ランプ(11)がセシウムラ
    ンプである請求項19記載の磁気計。
24. 【請求項２４】前記ドーム(7)が半球状であり、前記Ｈ₁
    コイル(29)が円状に形成され、前記半球状の頂部に隣接
    して設置された複数の巻からなる、請求項4、7、11、1
    2、13、14又は19記載の磁気計。
25. 【請求項２５】前記ドーム(7)が半球状であり、前記Ｈ₁
    コイル(29a)が前記半球状ドーム(7)の外部表面に沿った
    複数の巻からなるミツバチの巣状である請求項4、7、1
    1、12、13、14又は19記載の磁気計。
26. 【請求項２６】前記ドーム(7)が半球状であり、前記H₁
    コイル(29)がトロイダル状を有している請求項4、7、1
    1、12、13、14、又は19記載の磁気計。