JP5217175B2

JP5217175B2 - 遠心貯留器及びルビジウムランプまたはルビジウムガスセルの製造方法

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Publication number: JP5217175B2
Application number: JP2007023810A
Authority: JP
Inventors: 幸治珎道
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2007-02-02
Filing date: 2007-02-02
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2027-02-02
Also published as: JP2008192722A

Description

本発明は、遠心貯留器及びルビジウムランプまたはルビジウムガスセルの製造方法に関し、さらに詳しくは、ルビジウムランプまたはルビジウムガスセルに備えられた金属溜まり部に遠心力によりルビジウム金属を貯留する遠心貯留器の構成技術と、この遠心貯留器を使用したルビジウムランプまたはルビジウムガスセルの製造方法に関するものである。

近年、通信網や放送網等のディジタルネットワーク化が進み、これに伴い、伝送装置のクロック信号や放送局の基準周波数の生成に使用されるクロック源等として、高精度・高安定な発振器が必要不可欠なものとなっている。そのような要請を満たす発振器として、発振周波数の精度・安定度が高いルビジウム原子発振器が多く用いられている。
ルビジウム原子発振器の主要な構成要素の一つにルビジウムランプがある。このルビジウムランプは、ルビジウム光をガスセルに向けて出射する光源として用いられ、特にルビジウムガスセル内のルビジウム原子を励起するためのランプである。また、ルビジウムランプは無電極の真空ガラス内に、ルビジウム金属を少量封入したものであり、一般にキャリアガスと呼ばれる発光の補助となるクリプトンなどの希ガスが共に封入される。また、ルビジウムランプには、ルビジウムランプ本体内で気化し切れないルビジウム金属を貯留するために、ルビジウムランプ本体適所から「金属溜まり部」と呼ぶ突出部が存在する。この「金属溜まり部」は以下に示すルビジウムランプの製造工程で形成され、ルビジウム金属が貯留される。

即ち、
１）真空装置の排気管に球形状(ランプ形状)に加工したガラスを取り付け、内部を真空ポンプにて真空とする。
２）塩化ルビジウムにカルシウムを還元反応させルビジウムを得る。
３）２）で得たルビジウムを各ランプに封入する。
４）キャリアガスを各ランプに封入する。
５）ランプを排気管から取り外す。この際、取り外したルビジウムランプはランプ内にルビジウム金属が拡散しランプ内壁面に付着した状態になっている。
６）ランプ内に拡散しランプ内壁面に付着したルビジウム金属を金属溜まり部に貯留する。
尚、工程６）では、ルビジウム金属が温度の低い方に集まる性質を利用して、ランプを高温に加熱すると共に、金属溜まり部を冷却することにより貯留している。

従来技術として特許文献１には、金属ルビジウムが凝縮してランプの励振光取出し側に付着することに起因する励振光出射強度の低下を防止するルビジウム原子発振器用ランプ励振器について開示されている。
特開平１−１５８７８５公報

しかしながら、従来の製造方法によるルビジウム金属を金属溜まり部に貯留する工程は、処理時間に１２時間〜２日程度を要するといった問題があり、生産性の点で問題があった。
また、封入した金属量により処理時間に大幅なばらつきが生じるため、生産数量を予測することが困難であるといった問題がある。
また、封入した金属量が多めの場合、最終的に金属が集まりきらないといった問題がある。
また、処理中は不用意な振動が加わらないように処理環境を整える必要がある。
また、長時間高温によりランプを加熱するため、安全を確保できる設備と継続的に監視するための人員が必要となる。
また、ガラスが劣化しないように、処理の温度を長時間に亘って制御しなくてはならないといった問題がある。

また、特許文献１に開示されている従来技術は、ルビジウムランプの励振光取出し側が相対的に高温となるようにルビジウムランプに温度勾配をもたせたものであり、ランプ駆動時における配慮はされているが、製造工程でのルビジウム金属の貯留方法については言及されていない。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、排気管から取り外したルビジウムランプをルビジウム金属の融点以上に加熱しながら遠心力によりルビジウム金属を金属溜まり部に貯留することにより、短時間で、且つ確実にルビジウム金属を金属溜まり部に貯留することができるルビジウムランプの遠心貯留器を提供することを目的とする。
また、他の目的は、本発明の遠心貯留器をルビジウムランプの製造工程に利用することにより、製造時間の短縮と製造費及び製造設備の削減を図ることにより、ルビジウムランプの製造方法を改善することである。

本発明はかかる課題を解決するために、ルビジウム金属を封入するランプ本体及び該ランプ本体内で気化し切れないルビジウム金属を貯留するために前記ランプ本体適所から外部に突出した金属溜まり部を有したルビジウムランプにおける前記金属溜まり部に、前記ルビジウム金属を遠心力により貯留させる遠心貯留器であって、少なくとも１つの前記ルビジウムランプを、その金属溜まり部を外径方向に向けて保持し且つ回転自在な回転部と、該回転部を回転させる駆動手段と、を備えたことを特徴とする。
従来のルビジウムランプの製造方法では、ルビジウム金属を金属溜まり部に貯留するまでに１２時間から長い場合は２日間程度かかっていた。このようにルビジウムランプの製造工程の中では、ルビジウム金属を金属溜まり部に貯留する工程が最も重要でありながら、その処理が長期化するために大きなネックとなっている。そこで本発明では、この工程を短縮するために、ルビジウムランプの金属溜まり部を外径方向に向けて保持する回転自在な回転部と、回転部を回転させる駆動手段とを備えた遠心貯留器により、ルビジウム金属を遠心力により金属溜まり部に貯留するものである。これにより、短時間でルビジウム金属の大部分を金属溜まり部に貯留することができる。多数のルビジウムランプを一括して処理することが可能であるため、生産性を大幅に高めることができる。

また、前記ルビジウムランプを前記ルビジウム金属の融点以上に加熱する加熱手段を備えたことを特徴とする。
ルビジウム金属の融点は、３９℃以上である。従って、ルビジウムランプ内のルビジウム金属を融点温度以上で加熱して、遠心力を与えた方がより短時間にルビジウム金属を金属溜まり部に貯留することができる。そこで本発明では、ルビジウムランプをルビジウム金属の融点以上に加熱する加熱手段を更に備えたものである。これにより、遠心力を与える時間を短縮でき、且つ確実にルビジウム金属を金属溜まり部に貯留することができる。
また、前記加熱手段は、前記回転部により保持されたルビジウムランプに熱風を供給する熱風供給部であることを特徴とする。
ルビジウム金属の融点は３９℃以上と比較的低いので、ルビジウムランプに直接熱風を供給しても十分融点温度に達する。その状態で回転部を回転することにより、ルビジウム金属を貯留することができる。そこで本発明では、回転部により保持されたルビジウムランプに熱風を供給する熱風供給部を備えるものである。これにより、簡易な方法によりルビジウム金属を溶かすことができ、且つ確実にルビジウム金属を金属溜まり部に貯留することができる。

また、前記加熱手段は、前記ルビジウムランプを加熱する熱筒と、該熱筒に電力を供給する電源部と、を備え、前記熱筒及び前記電源部を前記回転部に備えたことを特徴とする。
実機にルビジウムランプを搭載する場合、ルビジウムランプは熱筒と呼ばれる筒内に挿入されて、一定の温度に加熱される。本発明では、この熱筒を利用してルビジウムランプを熱筒に挿入した状態で加熱するわけであるが、熱筒はパワートランジスタやヒータ線、或いは抵抗体といった熱源に電流を流して加熱するために、その電力を供給する必要がある。しかし、ルビジウムランプは回転部に搭載されるため、電力を外部から供給すると、その手段が複雑となる。そこで本発明は、電源と熱筒を一緒に回転部に搭載するものである。これにより、熱筒に電力を供給する手段を単純化することができる。
また、前記加熱手段は、前記回転部に設けられて前記ルビジウムランプを前記ルビジウム金属の融点以上に加熱する温水を貯留可能な貯留部であることを特徴とする。
ルビジウムランプはガラス材で構成され、且つ密封されているので加熱用の液体中に入れても問題ない。また、液体はルビジウムランプのランプ本体に均一に接触するため、加熱するには最適である。そこで本発明では、回転部の構成をルビジウム金属の融点以上に加熱する温水を貯留可能にするものである。これにより、複数のルビジウムランプを均一に、且つ同時に加熱することができる。

また、前記加熱手段は、前記ルビジウムランプを前記ルビジウム金属の融点以上に加熱する温水を該ルビジウムランプに供給する温水供給手段であり、前記温水供給手段から供給した温水を前記回転部の下部に設けた排水口から排水しながら前記駆動手段を駆動することを特徴とする。
ルビジウムランプを加熱した後に回転部を回転する場合、工程が２段階となり、それだけ工数が増えることになる。また、加熱した温度が急激に低下してしまう虞もある。そこで本発明では、回転部の下部に排水口を備え、温水をルビジウムランプに供給しながら排水して加熱し、その状態で回転部を回転するものである。これにより、加熱温度の低下を防ぎつつ、工程の効率を高めることができる。
また、前記加熱手段は、前記回転部に貯留した温水であり、該温水により前記ルビジウムランプを前記ルビジウム金属の融点以上に加熱した後、前記回転部に備えた排水用の弁を開放して該温水を排水して前記駆動手段を駆動することを特徴とする。
温水中に回転部がある状態で回転すると、回転の負荷が大きくなり、且つ浮力によりルビジウムランプの向きが変化する虞がある。そこで本発明では、回転部に排水用の弁を備え、加熱した後にこの弁から温水を排水して、回転部を空の状態にしてから回転部を回転するものである。これにより、回転負荷を軽減することができ、ルビジウムランプの向きの変動を防止することができる。

また、前記加熱手段は、前記回転部に貯留した温水であり、前記ルビジウム金属の融点以上の温水中に前記回転部を入れることにより、前記回転部の下部に設けた導入口から前記温水を導入させて前記ルビジウムランプを加熱し、その後前記回転部を前記温水から取り出して前記駆動手段を駆動することを特徴とする。
回転部に温水を導入する場合、回転部の上部から温水を導入する構成にすると、加熱後に温水を排水するときに回転部全体を傾けて排水する必要がある。そのようにすると、回転部に保持したルビジウムランプが動いてしまう虞がある。そこで本発明では、回転部の下部に導入口を備え、回転部全体を温水に入れることにより、導入口から温水を導入してルビジウムランプを加熱するものである。そして、加熱後、回転部を温水から取り出して、回転部を空の状態にしてから回転部を回転するものである。これにより、ルビジウムランプの姿勢を変動させることなく加熱して、回転時は負荷を軽くすることができる。

また、ルビジウム金属を封入するランプ本体及び該ランプ本体内で気化し切れないルビジウム金属を貯留するために前記ランプ本体適所から外部に突出した金属溜まり部を有したルビジウムランプの製造方法であって、連結管本体と、該連結管本体の側面に分岐して連通連結された複数の連結支管と、前記各連結支管の先端に連通連結された前記ランプ本体と、を備えたルビジウムランプ連結体を用意する工程と、前記連結管本体から負圧を供給することにより各ランプ本体及び各連結支管内を含む前記ルビジウムランプ連結体内を真空状態とする抜気工程と、該抜気工程により内部を真空化したルビジウムランプ連結体内に所定量の前記ルビジウム金属と発光の補助となるキャリアガスを封入する封入工程と、前記連結支管を加熱して前記ランプ本体を前記ルビジウムランプ連結管本体から切り離す加熱工程と、請求項１乃至８の何れか一項に記載の遠心貯留器により、前記金属溜まり部にルビジウム金属を貯留する遠心貯留工程と、を備えたことを特徴とする。

本発明のルビジウムランプの製造工程は、まず連結管本体と、この連結管本体の側面に分岐して連通連結された複数の連結支管と、各連結支管の先端に連通連結されたランプ本体と、を備えたルビジウムランプ連結体を予め用意する。この段階では、ルビジウムランプ連結体は単なるガラス容器であり、連結支管も長めに構成されている。次に、各ランプ本体及び各連結支管内に存在する空気等の気体を抜気して内部を真空にする。この抜気工程に必要な開口部は予め形成しておく。次に、真空となった各ランプ本体及び各連結支管内に外部からルビジウム金属とキャリアガスを封入する。そしてランプ本体をルビジウムランプ連結体から切り離す。最後に、本発明の遠心貯留器により、ランプ本体をルビジウム金属の融点以上に加熱しながら遠心力を与えて、金属溜まり部にルビジウム金属を貯留する。これにより、最適な長さの金属溜まり部を備えたルビジウムランプが完成する。これにより、大量に且つ特性が均一なルビジウムランプを容易に製造することができる。尚、加熱手段を省略してルビジウムランプを回転するだけでも、従来の工程より時間を短縮することができる。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は本発明の第１の実施形態に係る遠心貯留器の構成図である。図１（ａ）は一部を透視した斜視図、図１（ｂ）は回転部を上面から見た図、図１（ｃ）は断面図である。
この遠心貯留器５０は、ルビジウム金属を封入するランプ本体４ａ及びランプ本体４ａ内で気化し切れないルビジウム金属を貯留するためにランプ本体適所から外部に突出した金属溜まり部４ｂを有したルビジウムランプ４における金属溜まり部４ｂに、ルビジウム金属を遠心力により貯留させるものである。そして、少なくとも１つのルビジウムランプ４を、その金属溜まり部４ｂを外径方向に向けて保持し且つ回転自在な回転部３と、回転部３を回転させるハンドル（駆動手段）１と、を備えて構成される。

例えば、図１（ａ）のように、回転部３にルビジウムランプ４を複数保持し、ハンドル１を矢印Ａの方向に回転することにより、ルビジウムランプ４の気化しきれないルビジウム金属を金属溜まり部４ｂに遠心力により貯留することができる。尚、回転手段はモータ等により回転させることも可能である。また、図１（ｂ）のように、回転部３の底面にルビジウムランプ４を固定するための溝８を設け、その溝８の間にルビジウムランプ４を挟むように固定する。これにより、遠心力によりルビジウムランプ４の向きが変動するのを防止することができる。次に、図１（ｃ）により本実施形態の遠心貯留器５０の詳細な構成について説明する。この遠心貯留器５０は、外装部２と、回転部３と、外装蓋５とを備えて構成されており、外装部２内部の中心部に凸部６を備え、その凸部６に勘合して回転部３が回転自在に構成されるように凹部７を回転部３の底部に設ける。また、ハンドル１は回転部３の蓋部１ａの中心に固定され、ハンドル１を回転することにより、回転部３が凹部７を支点として回転する構成となっている。

従って、ルビジウムランプ４を回転部３に保持するときは、外装蓋５を外装部２から取り外し、そのとき回転部３も同時に取り外す。そして、回転部３の蓋部１ａを開けて行なう。また、ハンドル１の軸は外装蓋５の中心に開口した穴５ａを貫通するように構成されている。また、外装部２は外装蓋５により外装部２の内周に形成された突起部２ａで停止して閉鎖される。尚、本実施形態では、外装部２により回転部３の全体を覆うように構成したが、外装部２の底部のみで、側面と外装蓋５を省略した構成でも構わない。
即ち、従来のルビジウムランプの製造方法では、ルビジウム金属を金属溜まり部４ｂに貯留するまでに１２時間から長い場合は２日位かかる。このようにルビジウムランプの製造工程の中で、ルビジウム金属を金属溜まり部４ｂに貯留する工程が最も重要で且つ大きなネックとなっている。そこで本実施形態では、この工程を短縮化するために、ルビジウム金属を遠心力により貯留させるため、ルビジウムランプの金属溜まり部４ｂを外径方向に向けて保持する回転自在な回転部３と、回転部３を回転させるハンドル（駆動手段）１を備えた遠心貯留器５０により、ルビジウム金属を貯留するものである。これにより、短時間でルビジウム金属の大部分を金属溜まり部４ｂに貯留することができる。

図２は本発明の第２の実施形態に係る遠心貯留器の構成図である。この遠心貯留器５１は、ルビジウム金属を封入するランプ本体４ａ及びランプ本体４ａ内で気化し切れないルビジウム金属を貯留するためにランプ本体適所から外部に突出した金属溜まり部４ｂを有したルビジウムランプ４における金属溜まり部４ｂにルビジウム金属を遠心力により貯留させるものである。そして、少なくとも１つのルビジウムランプ４の金属溜まり部４ｂを外径方向に向けて保持する回転自在な回転部３と、回転部３を回転させるハンドル１と、ルビジウムランプ４をルビジウム金属の融点以上に加熱する熱風供給部（加熱手段）９と、を備えて構成される。尚、以下の各実施形態では、説明を簡略化するために回転部３内にルビジウムランプ４が１つだけ記載して説明するが、複数でも構わない。

例えば、図２のように熱風供給部９に備えた管１１を外装部２に設けた穴に挿入し、熱風供給部９からルビジウム金属の融点となる熱風を供給しながら、ハンドル１を回転してルビジウムランプ４に遠心力を与える。また、外装部２の内部には熱風が蓄熱されるため、外装部２に排気口１０を備えている。それにより、外装部２内部の温度が上昇しすぎることを防止することができる。また、熱風を所定時間供給した後、熱風の供給を停止して、それからハンドル１により回転部３を回転するようにしても良い。また、回転手段は、熱風供給部９の熱風の圧力を利用して、回転部３が回転する構成を備えても良い。
即ち、ルビジウム金属の融点は、３９℃以上である。従って、ルビジウムランプ４内のルビジウム金属を融点温度以上で加熱して、遠心力を与えた方がより容易にルビジウム金属を金属溜まり部４ｂに貯留することができる。そこで本実施形態では、ルビジウムランプ４をルビジウム金属の融点以上に加熱する熱風供給部９を更に備えたものである。これにより、遠心力を与える時間を短縮でき、且つ確実にルビジウム金属を金属溜まり部４ｂに貯留することができる。

図３は本発明の第３の実施形態に係る遠心貯留器の構成図である。この遠心貯留器５２は、ルビジウムランプ４を加熱する熱筒１４と、熱筒１４に電力を供給する電源部１２と、熱筒１４の温度を一定に保持する温度制御部１３と、を備えて構成される。尚、温度制御部１３は必ずしも必要とせず、所定時間電源１２から熱筒１４に電力を供給してから回転部３を回転するようにしてもよい。本実施形態では、電源部１２を回転部３に搭載するため、バッテリ等の直流電力を熱筒１４に供給する構成となる。
即ち、実機にルビジウムランプ４を搭載する場合、ルビジウムランプ４は熱筒と呼ばれる筒内に挿入されて、一定の温度に加熱される。本実施形態では、この熱筒１４を利用してルビジウムランプ４を熱筒１４に挿入して加熱するわけであるが、熱筒１４はパワートランジスタやヒータ線、或いは抵抗体といった熱源に電流を流して加熱するために、その電力を供給する必要がある。しかし、ルビジウムランプ４は回転部３に搭載されるため、外部から電力を供給すると、その手段が複雑となる。そこで本実施形態では、電源１２、温度制御部１３及び熱筒１４を一緒に回転部３に搭載するものである。これにより、熱筒１４に電力を供給する手段を単純化することができる。

図４は本発明の第４の実施形態に係る遠心貯留器の構成図である。この遠心貯留器５３は、加熱手段として、回転部３に設けられてルビジウムランプ４をルビジウム金属の融点以上に加熱する温水を貯留可能な貯留部３ａを有していることである。そして、貯留部３ａに温水１５を貯留して、中に保持されているルビジウムランプ４を加熱しながらハンドル１を回転するものである。
即ち、ルビジウムランプ４はガラス材で構成され、且つ密封されているので液体中に入れても問題ない。また、液体はルビジウムランプ４のランプ本体４ａに均一に接触するため、加熱するには最適である。そこで本実施形態では、回転部３の構成をルビジウム金属の融点以上に加熱する温水１５を貯留可能とするものである。これにより、複数のルビジウムランプ４を同時に且つ均一に加熱することができる。なお、加熱する液体は温水に限らず、加熱するに適当な液体状のものであれば良い。

図５は本発明の第５の実施形態に係る遠心貯留器の構成図である。この遠心貯留器５４は、加熱手段として、回転部３に摺動部２６を設け、摺動ブラシ１６を介して摺動部２６に電力を供給するものである。従って、摺動部２６に熱筒１４を接続しておけば、外部から電力を供給して熱筒１４を加熱することができる。本実施形態では、電源１２と温度制御部１３を回転部３に搭載する必要がないので、回転部３の回転時の負荷を低減することができる。また、電源１２と温度制御部１３が占めていたスペースを有効に利用することができる。

図６は本発明の第６の実施形態に係る遠心貯留器の構成図である。この遠心貯留器５５は、加熱手段として、回転部３の底部に排水口２１を備え、ルビジウムランプ４をルビジウム金属の融点以上に加熱する温水１９をルビジウムランプ４に供給しながら、且つ排水口２０から温水１９を排水しながらハンドル１を駆動するものである。具体的には、タンク１７に温水１９を予め貯留しておき、ホース１８から温水１９を外装蓋５に開口した開口部５ａから供給しながら、且つその温水１９を排水口２１から排水しながらハンドル１を回転する。そして、排水口２１から排水された温水１９は、外装部の底部に設けた別の排水口２０から外部に排水される。
即ち、ルビジウムランプ４を加熱した後に回転する場合、工程が２段階となり、それだけ工数が増えることになる。また、加熱した温度が急激に低下してしまう虞もある。そこで本実施形態では、回転部３の底部に排水口２１を備え、温水１９をルビジウムランプ４に供給しながら排水して加熱し、その状態で回転部３を回転するものである。これにより、加熱温度の低下を防ぎつつ、工程の効率を高めることができる。

図７は本発明の第７の実施形態に係る遠心貯留器の構成図である。この遠心貯留器５６は、加熱手段は、回転部３に貯留した温水２７であり、温水２７によりルビジウムランプをルビジウム金属の融点以上に加熱した後、回転部３に備えた蛇口２２（排水用の弁）を開放して温水２７を排水してハンドル１を駆動するものである。
即ち、温水２７中に回転部３がある状態で回転すると、回転の負荷が大きくなり、且つ浮力によりルビジウムランプ４の向きが変化する虞がある。そこで本実施形態では、回転部３に蛇口２２を備え、加熱した後に蛇口２２から温水２７を排水して、回転部３を回転するものである。これにより、回転負荷を軽減することができ、ルビジウムランプの向きの変動を防止することができる。

図８は本発明の第８の実施形態に係る遠心貯留器の構成図である。この遠心貯留器５７は、加熱手段として、外部に備えた別の容器２３にルビジウムランプ４をルビジウム金属の融点以上に加熱する温水２４を貯留し、その中に網状の回転部３を入れてルビジウムランプ４を加熱する（図８ａ）。つぎに加熱が終了すると容器２３から回転部３を取り出し（図８ｂ）、その回転部３を外装部２にセットして外装蓋５を閉めてハンドル１により回転部３を回転する(図８ｃ)。このように加熱する手段を遠心貯留器以外に備えるので、遠心貯留器の構成を簡略化することができる。また、温水２４により加熱する場合について説明したが、熱風やバーナ等により加熱しても構わない。

図９は本発明の第９の実施形態に係る遠心貯留器の構成図である。この遠心貯留器５８は、加熱手段は、回転部３に貯留した温水３０であり、回転部３の下部に導入口３１を備え、ルビジウムランプ４をルビジウム金属の融点以上の温水中に回転部３を入れることにより、導入口３１から温水３０を導入させてルビジウムランプ４を加熱し、その後、回転部３を温水３０から取り出してハンドル１を回転するものである。例えば、図９では、遠心貯留器５８の外装部２の下部と回転部３の下部に導入口２９，３１を開けておく。そして取っ手２８を持って温水３０中に全体を入れる。それにより、外装部２の導入口２９から導入した温水30は、更に回転部３の導入口３１から内部に導入される。これにより、遠心貯留器５８の内部は温水３０で満たされ、内部に保持したルビジウムランプ４を加熱する。その後、取っ手２８を持って、遠心貯留器５８を温水３０から引き上げ、ハンドル１を回して回転部３を回転させる。
即ち、回転部３に温水３０を導入する場合、回転部３の上部から温水を導入する構成にすると、加熱後に温水３０を排水するときに回転部全体を傾けて排水する必要がある。そのようにすると、回転部３に保持したルビジウムランプ４が動いてしまう虞がある。そこで本実施形態では、回転部３の下部に導入口３１を備え、回転部３を温水３０に入れることにより、導入口３１から温水３０を導入してルビジウムランプ４を加熱するものである。そして、加熱後、回転部３を温水３０から取り出して、回転部３を回転するものである。これにより、ルビジウムランプ４の姿勢を変動させることなく加熱して、回転時は負荷を軽くすることができる。

また、本発明の遠心貯留器を使用したルビジウムランプの製造方法は以下のようになる。
１）連結管本体と、連結管本体の側面に分岐して連通連結された複数の連結支管と、各連結支管の先端に連通連結された前記ランプ本体と、を備えたルビジウムランプ連結体を用意する（準備工程）。
２）連結管本体から負圧を供給することにより各ランプ本体及び各連結支管内を含むルビジウムランプ連結体内を真空状態とする（抜気工程）。
３）抜気工程により内部を真空化したルビジウムランプ連結体内に所定量のルビジウム金属と発光の補助となるキャリアガスを封入する（封入工程）。
４）連結支管を加熱してランプ本体をルビジウムランプ連結管本体から切り離す（加熱工程）。
５）本発明の遠心貯留器により、金属溜まり部にルビジウム金属を貯留させる（遠心貯留工程）。

即ち、本発明のルビジウムランプの製造工程は、まず連結管本体と、この連結管本体の側面に分岐して連通連結された複数の連結支管と、各連結支管の先端に連通連結されたランプ本体と、を備えたルビジウムランプ連結体を予め用意する。この段階では、ルビジウムランプ連結体は単なるガラス容器であり、連結支管も長めに構成されている。次に、各ランプ本体及び各連結支管内に存在する空気等の気体を抜気して内部を真空にする。この抜気工程に必要な開口部は予め形成しておく。次に、真空となった各ランプ本体及び各連結支管内に外部からルビジウム金属とキャリアガスを封入する。そしてランプ本体をルビジウムランプ連結体から切り離す。最後に、本発明の遠心貯留器により、ランプ本体をルビジウム金属の融点以上に加熱しながら遠心力を与えて、金属溜まり部にルビジウム金属を貯留する。これにより、最適な長さの金属溜まり部を備えたルビジウムランプが完成する。これにより、大量に且つ特性が均一なルビジウムランプを容易に製造することができる。なお、以上説明した実施例においては、ルビジウムランプの製造方法について説明したが、ルビジウムランプと同様にルビジウムガスセルも中空ガラス体に少量のルビジウム金属を封入したものであり、金属溜まり部を備えている。したがって、ルビジウムガスセルについても、これらの製造方法が適用可能であるが詳細な説明は省略する。

本発明の第１の実施形態に係る遠心貯留器の構成図である。本発明の第２の実施形態に係る遠心貯留器の構成図である。本発明の第３の実施形態に係る遠心貯留器の構成図である。本発明の第４の実施形態に係る遠心貯留器の構成図である。本発明の第５の実施形態に係る遠心貯留器の構成図である。本発明の第６の実施形態に係る遠心貯留器の構成図である。本発明の第７の実施形態に係る遠心貯留器の構成図である。本発明の第８の実施形態に係る遠心貯留器の構成図である。本発明の第９の実施形態に係る遠心貯留器の構成図である。

符号の説明

１ハンドル、１ａ蓋部、２外装部、２ａ突起部、３回転部、４ルビジウムランプ、５外装蓋、５ａ穴、６凸部、７凹部、９熱風供給部、１０排気口、１１管、１２電源、１３温度制御部、１４熱筒、５０遠心貯留器

Claims

ルビジウム金属を封入するランプ本体及び該ランプ本体内で気化し切れないルビジウム金属を貯留するために前記ランプ本体適所から外部に突出した金属溜まり部を有したルビジウムランプにおける前記金属溜まり部に、前記ルビジウム金属を遠心力により貯留させる遠心貯留器であって、
少なくとも１つの前記ルビジウムランプを、その金属溜まり部を外径方向に向けて保持し且つ回転自在な回転部と、該回転部を回転させる駆動手段と、を備えたことを特徴とする遠心貯留器。
前記ルビジウムランプを前記ルビジウム金属の融点以上に加熱する加熱手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の遠心貯留器。
前記加熱手段は、前記回転部により保持されたルビジウムランプに熱風を供給する熱風供給部であることを特徴とする請求項２に記載の遠心貯留器。
前記加熱手段は、前記ルビジウムランプを加熱する熱筒と、該熱筒に電力を供給する電源部と、を備え、前記熱筒及び前記電源部を前記回転部に備えたことを特徴とする請求項２に記載の遠心貯留器。
前記加熱手段は、前記回転部に設けられて前記ルビジウムランプを前記ルビジウム金属の融点以上に加熱する温水を貯留可能な貯留部であることを特徴とする請求項２に記載の遠心貯留器。
前記加熱手段は、前記ルビジウムランプを前記ルビジウム金属の融点以上に加熱する温水を該ルビジウムランプに供給する温水供給手段であり、前記温水供給手段から供給した温水を前記回転部の下部に設けた排水口から排水しながら前記駆動手段を駆動することを特徴とする請求項２に記載の遠心貯留器。
前記加熱手段は、前記回転部に貯留した温水であり、該温水により前記ルビジウムランプを前記ルビジウム金属の融点以上に加熱した後、前記回転部に備えた排水用の弁を開放して該温水を排水して前記駆動手段を駆動することを特徴とする請求項２に記載の遠心貯留器。
前記加熱手段は、前記回転部に貯留した温水であり、前記ルビジウム金属の融点以上の温水中に前記回転部を入れることにより、前記回転部の下部に設けた導入口から前記温水を導入させて前記ルビジウムランプを加熱し、その後前記回転部を前記温水から取り出して前記駆動手段を駆動することを特徴とする請求項２に記載の遠心貯留器。
ルビジウム金属を封入するランプ本体及び該ランプ本体内で気化し切れないルビジウム金属を貯留するために前記ランプ本体適所から外部に突出した金属溜まり部を有したルビジウムランプの製造方法であって、
連結管本体と、該連結管本体の側面に分岐して連通連結された複数の連結支管と、前記各連結支管の先端に連通連結された前記ランプ本体と、を備えたルビジウムランプ連結体を用意する工程と、
前記連結管本体から負圧を供給することにより各ランプ本体及び各連結支管内を含む前記ルビジウムランプ連結体内を真空状態とする抜気工程と、
該抜気工程により内部を真空化したルビジウムランプ連結体内に、所定量の前記ルビジウム金属と、発光の補助となるキャリアガスと、を封入する封入工程と、
前記連結支管を加熱して前記ランプ本体を前記ルビジウムランプ連結管本体から切り離す加熱工程と、
請求項１乃至８の何れか一項に記載の遠心貯留器により、前記金属溜まり部にルビジウム金属を貯留する遠心貯留工程と、
を備えたことを特徴とするルビジウムランプの製造方法。
ルビジウム金属を封入するガスセル及びガスセル内で気化し切れないルビジウム金属を貯留するために前記ガスセルの適所から外部に突出した金属溜まり部を有したガスセルにおける前記金属溜まり部に、前記ルビジウム金属を遠心力により貯留させる遠心貯留器であって、
少なくとも１つの前記ガスセルを、その金属溜まり部を外径方向に向けて保持し且つ回転自在な回転部と、該回転部を回転させる駆動手段と、を備えたことを特徴とする遠心貯留器。
前記ガスセルを前記ルビジウム金属の融点以上に加熱する加熱手段を備えたことを特徴とする請求項１０に記載の遠心貯留器。
前記加熱手段は、前記回転部により保持されたガスセルに熱風を供給する熱風供給部であることを特徴とする請求項１１に記載の遠心貯留器。
前記加熱手段は、前記ガスセルを加熱する熱筒と、該熱筒に電力を供給する電源部と、を備え、前記熱筒及び前記電源部を前記回転部に備えたことを特徴とする請求項１１に記載の遠心貯留器。
前記加熱手段は、前記回転部に設けられて前記ガスセルを前記ルビジウム金属の融点以上に加熱する温水を貯留可能な貯留部であることを特徴とする請求項１１に記載の遠心貯留器。
前記加熱手段は、前記ガスセルを前記ルビジウム金属の融点以上に加熱する温水を該ガスセルに供給する温水供給手段であり、前記温水供給手段から供給した温水を前記回転部の下部に設けた排水口から排水しながら前記駆動手段を駆動することを特徴とする請求項１１に記載の遠心貯留器。
前記加熱手段は、前記回転部に貯留した温水であり、該温水により前記ガスセルを前記ルビジウム金属の融点以上に加熱した後、前記回転部に備えた排水用の弁を開放して該温水を排水して前記駆動手段を駆動することを特徴とする請求項１１に記載の遠心貯留器。
前記加熱手段は、前記回転部に貯留した温水であり、前記ルビジウム金属の融点以上の温水中に前記回転部を入れることにより、前記回転部の下部に設けた導入口から前記温水を導入させて前記ガスセルを加熱し、その後前記回転部を前記温水から取り出して前記駆動手段を駆動することを特徴とする請求項１１に記載の遠心貯留器。
ルビジウム金属を封入するガスセル及び該ガスセル内で気化し切れないルビジウム金属を貯留するために前記ガスセルの適所から外部に突出した金属溜まり部を有したルビジウムガスセルの製造方法であって、
連結管本体と、該連結管本体の側面に分岐して連通連結された複数の連結支管と、前記各連結支管の先端に連通連結された前記ガスセルと、を備えたガスセル連結体を用意する工程と、
前記連結管本体から負圧を供給することにより各ガスセル及び各連結支管内を含む前記ガスセル連結体内を真空状態とする抜気工程と、
該抜気工程により内部を真空化したガスセル連結体内に、少なくとも所定量の前記ルビジウム金属を封入する封入工程と、
前記連結支管を加熱して前記ガスセルを前記ガスセル連結管本体から切り離す加熱工程と、
請求項１０乃至１７の何れか一項に記載の遠心貯留器により、前記金属溜まり部にルビジウム金属を貯留する遠心貯留工程と、
を備えたことを特徴とするルビジウムガスセルの製造方法。