JP6488572B2 - ガスセル、ガスセルの封止方法及びガスセルの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、リッド、リッドアレイ基板、リッドの製造方法、リッドを有するガスセルおよびリッドによるガスセルの封止方法に関する。

従来、生体の心臓等から発せられる磁場を検出する生体磁気測定装置などに用いられるものとして、光ポンピング式の磁気センサーが知られている。当該磁気センサーには、アルカリ金属ガスが封入されたガスセルが用いられる。ガスセルの中にアルカリ金属ガスを封入するためには、例えば、ガスセルに設けられた所定の開口部からアルカリ金属ガスを充填した後に開口部を封止する必要がある。封止には様々な方法があるが、特許文献１には、ガラスで構成される円柱状穴にガラス管を通し、円柱状穴の端部に液状のフリットシールをリング状に塗布した後、溶融封止する方法が記載されている。特許文献２には、ガラスで構成される細管に電流供給体を通した状態で、細管端部に固形のリング状フリットシールを接触させ、加熱溶融させることで細管と電流供給体の隙間に浸み込ませる方法が記載されている。また、特許文献３には、封止材を用いガスセルを封止する工程において、封止材の収縮によるクラックの発生を軽減するための方法が記載されている。

特開２０００−２０３８９１号公報 特開２００７−３２９１４０号公報 特開２０１３−１７２８１１号公報

しかしながら、いずれも複数の工程を有する方法であり、より簡易な方法が求められている。例えば、ガスセルの封止方法として、ガスセルに設けられた穴をリッドで封止する方法がある。このガスセルを封止する工程において、ガスセル本体に対するリッドの位置ずれが発生する場合がある。特許文献１ないし３に記載の技術では、クラックの発生が軽減されるものの、リッドの位置ずれの発生を軽減することは出来なかった。

本発明は上記における問題等の少なくともひとつを解決するためになされたものであり、例えば以下の適用例をとることができる。

［適用例１］
本発明に係るひとつのリッドは、リッド基板と突起部とを含み、前記突起部は前記リッド基板の第１の面に配置され、前記第１の面を前記突起部の側から平面視したときに、前記第１の面における前記突起部の外側の領域に第１のシール材が設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、所定の開口部を有する構造物の当該開口部を塞ぐ場合において、突起部を当該所定の開口部に挿入することで位置決めを行い、第１のシール材を用いて当該構造物と接合することで、リッドを当該構造物に対して的確な位置に置くことができ、当該所定の開口部を確実に塞ぐことができる。

［適用例２］
上記のひとつのリッドにおいて、前記突起部は、第２のシール材により前記第１の面に接合されていることが好ましい。

この構成によれば、突起部が第２のシール材で第１の面に接合されていることで、リッド基板と突起部とを別々に用意した後で接合して構成することができる。これにより、突起部の形状を用いる構造物の開口部に対して適切なものとしたり、異なる材質のものを用いて構成することが可能となる。

［適用例３］
上記のひとつのリッドにおいて、前記第１の面を前記突起部の側から平面視したときに、前記第１のシール材は前記突起部を囲む形状で連続して設けられていることが好ましい。

この構成によれば、平面視したときに第１のシール材が突起部の周囲に連続して設けられていることで、より確実に開口部を塞ぐことができる。

［適用例４］
上記のひとつのリッドにおいて、前記第１のシール材は、フリットであることが好ましい。

この構成によれば、フリットを用いることでリッド基板の製造を容易なものとすることができる。又、フリットの材質を突起部の材質等に合わせることも容易となる。

［適用例５］
上記のひとつのリッドにおいて、前記第１の面の前記第１のシール材が設けられる領域は、梨地面であることが好ましい。

この構成によれば、梨地面とすることでフリットを用いての接合をより強固なものとすることができる。

［適用例６］
上記のひとつのリッドにおいて、前記第２のシール材は、フリットであることが好ましい。

この構成によれば、フリットを用いることでリッド基板の製造を容易なものとすることができる。又、フリットの材質を所定の開口部を有する構造体の材質等に合わせることも容易となる。

［適用例７］
上記のひとつのリッドにおいて、前記第１の面の前記第２のシール材が設けられる領域は、梨地面であることが好ましい。

この構成によれば、梨地面とすることでフリットを用いての接合をより強固なものとすることができる。

［適用例８］
上記のひとつのリッドにおいて、前記第１の面を前記突起部の側から平面視したときに、前記第１の面と前記突起部との接面に平行な面による前記突起部の断面積は、前記突起部の前記第１の面の反対側の先端以外の部分で最大となることが好ましい。

この構造によれば、突起部の断面積が先端部分以外の部分で最大になることで、突起部の先端を構造物の所定の開口部に挿入することが容易となる。また、先端部以外の突起部の断面積が最大となる位置を任意にすることで、突起部の形状を構造物の形状に適した形状とすることができる。

［適用例９］
上記のひとつのリッドにおいて、前記突起部は球体であることが好ましい。

この構成によれば、球体であることで突起部を第１の面に接合する際に突起部の向きを考慮する必要がなく扱いが容易となる。

［適用例１０］
本発明に係るひとつのガスセルは、開口部が封止されたガスセルであって、前記開口部は、上記のひとつのリッドにより封止され、前記突起部は、前記開口部内に入り、前記第１のシール材により前記リッド基板は前記ガスセルに固定されていることが好ましい。

この構造によれば、ガスセルの開口部を適切な形で塞ぐことができる。

［適用例１１］
本発明に係るひとつのガスセルの封止方法であって、ガスセルは開口部を有し、上記のひとつのリッド基板における前記突起部を前記開口部の内部に挿入することで前記リッドを固定する位置決めを行うこが好ましい。

この方法によれば、ガスセルの開口部を、当該リッドを用いて適切に封止することができる。

［適用例１２］
本発明に係るひとつのリッドの製造方法であって、所定の開口部を封止するリッドの製造方法であって、１枚の基板の複数の領域の各々に、前記所定の開口部に合わせて第１のシール材を設ける第１のシール材設置工程と、前記複数の領域の各々に、第２のシール材を用いて突起部を接合させる突起部接合工程と、前記基板を前記複数の領域の各々を、各々に分割するダイシング工程と、を含み、前記複数の領域の各々を平面視したときに、前記第１のシール材が設けられる領域は、前記突起部が接合されたときに前記突起物と重なる領域の外側の領域であることを特徴とする。

この方法によれば、突起部を有する複数のリッドを容易に製造することができる。

［適用例１３］
上記のひとつのリッドの製造方法において、前記第１のシール材及び前記第２のシール材の各々は、フリットであることが好ましい。

この方法によれば、容易に第１のシール材及び第２のシール材を構成することができる。

［適用例１４］
上記のひとつのリッドの製造方法において、更に、前記第１の基板の表面の前記第１のシール材を設ける領域を梨地面に加工する工程と、前記第１の基板の表面の前記第２のシール材を設ける領域を梨地面に加工する工程と、を含むことが好ましい。

この方法によれば、第１のシール材及び第２のシール材を用いての所定の構造物に対する封止をより確実なものとすることができる。

［適用例１５］
上記のひとつのリッドの製造方法において、前記突起部は、球体であることが好ましい。

この方法によれば、突起部が球体であるので製造工程において突起部の向きを考慮する必要がないため、製造が容易となる。

［適用例１６］
上記のひとつのリッドの製造方法において、前記ダイシング工程は、前記突起部接合工程の後に行われることが好ましい。

この方法によれば、複数の突起部の設置を容易にすることができる。

［適用例１７］
本発明に係るひとつのリッドアレイ基板は、上記のひとつのリッドの製造方法において、前記突起部接合工程の後の前記１枚の基板であることが好ましい。

この構成によれば、突起部接合工程の後に、突起部の機能を有したリッドアレイ基板とすることができる。

磁気測定装置の構成を表すブロック図 ガスセルアレイの外観図 ガスセルの断面図 ガスセルの製造工程を示すフローチャート ガラス球の位置決め治具の上面図 ガラス球が固定されたリッドアレイ基板の側面図 ガラス球が固定されたリッドアレイ基板の斜視図 ガラス球が固定されたリッドアレイ基板の上面図 ダイシングされたリッド基板の外観図 ガラス球によりリッドの位置が微調整される状態を示す図

以下、図を用いて本発明に係る実施形態について説明する。尚、説明に用いる図は便宜上のものであり、例えば図で記す構成物の構成要素の各々の大きさの比率は図で示したものに限られるものではない。

（第１実施形態）
本実施形態は、本発明に係るリッドを磁気測定装置の封止に用いる例である。

１．磁気測定装置の構成
図１は、磁気測定装置１の構成を表す概略ブロック図である。磁気測定装置１は、心臓から発生する磁場（心磁）または脳から発生する磁場（脳磁）等、生体から発生する磁場を、生体の状態の指標として測定する生体状態測定装置である。磁気測定装置１は、ガスセルアレイ１０と、ポンプ光照射ユニット２０と、プローブ光照射ユニット３０と、検出ユニット４０とを有する。

ガスセルアレイ１０は、複数のガスセルから構成される。複数のガスセルの各々内には、例えばアルカリ金属ガス（例えば、セシウム（Ｃｓ））が封入されている。

ポンプ光照射ユニット２０は、アルカリ金属原子と相互作用するポンプ光（例えば、セシウムのＤ１線に相当する波長８９４ｎｍの光）を出力する。ポンプ光は円偏光成分を有する。ポンプ光が照射されると、アルカリ金属原子の最外殻電子が励起され、スピン偏極が生じる。スピン偏極したアルカリ金属原子は、被測定物が生じる磁場Ｂによって歳差運動をする。一つのアルカリ金属原子のスピン偏極は、時間の経過とともに緩和するが、ポンプ光がＣＷ（Continuous Wave）光であるので、スピン偏極の形成と緩和は、同時平行的かつ連続的に繰り返される。その結果、原子の集団全体としてみれば、定常的なスピン偏極が形成される。

プローブ光照射ユニット３０は、直線偏光成分を有するプローブ光を出力する。ガスセルの透過前後において、プローブ光の偏光面は、ファラデー効果により回転する。偏光面の回転角は、磁場Ｂの関数である。

検出ユニット４０は、プローブ光の回転角を検出する。検出ユニット４０は、入射した光の光量に応じた信号を出力する光検出器と、信号を処理するプロセッサーと、データを記憶するメモリーとを有する。プロセッサーは、光検出器から出力された信号を用いて磁場Ｂの大きさを算出する。また、プロセッサーは、算出した結果を示すデータをメモリーに書き込む。こうして、ユーザーは、被測定物から発生する磁場Ｂの情報を得ることができる。

図２は、ガスセルアレイ１０の外観図である。この例で、ガスセルアレイ１０は、ｘｙ平面上に２次元配置された複数（２×２個）のガスセル１１から構成される。

図３は、ガスセルアレイ１０を構成するガスセル１１のIII−III断面図である。この断面は、ｘｚ平面に平行である。ガスセル１１は、内部にアルカリ金属ガスが封入される、直方体のセル（箱）である。ガスセル１１は、石英ガラスまたはホウケイ酸ガラス等、光透過性を有する材料を用いて形成される。ガスセル１１は、例えばガラス成型により製造される。なお、ガスセル１１は、ガラス加工により形成されてもよい。

ガスセル１１は、アルカリ金属ガスが封入される主室１１１を有する。主室１１１は、排気管１１２によって外部に向けて開口されている。排気管１１２は、管状の形状をしている。排気管１１２の一端は真空ポンプ（図示略）に接続され、排気または必要に応じてアルカリ金属ガスが封入される。排気管１１２の開口部は、リッド１１３により封止される。

リッド１１３は、基板１１３ａ（リッド基板の一例）と、ガラス球１１３ｂとがシール材によって接合されている。基板１１３ａは、ガスセル１１の本体と同じ材料（例えば、石英ガラス）で製造されている。ガラス球１１３ｂは突起部の一例である。この例で、ガラス球１１３ｂは球形状である。そのため、ガラス球１１３ｂの先端部分におけるリッド１１３と排気管１１２との接合面に平行な断面は、ガラス球１１３ｂの中央部分における上記接合面に平行な断面よりも小さい。また、ガラス球１１３ｂの接合面に平行な断面の最も大きい部分の大きさは、ガスセル１１の開口部の大きさよりも小さい。リッド１１３と排気管１１２とは、リッド１１３のガラス球１１３ｂが排気管１１２の開口部の中に入るように接合される。

リッド１１３には、ガスセル１１の排気管１１２の開口部を囲む位置にシール材が塗布されており、このシール材によりリッド１１３とガスセル１１本体とが接合される。リッド１１３の排気管１１２との接合面は、シール材との接合強度を高めるために、表面がざらざらした、いわゆる梨地面であることが好ましい。この例で、シール材は、ガスセル１１本体の材料のガラスよりも融点の低い低融点ガラスフリットが用いられる。

２．ガスセルの製造方法
図４は、ガスセル１１の製造工程を示すフローチャートである。この例で、ガスセル１１の封止が行われるに先立って、ステップＳ１０ないしステップＳ３０の工程により、リッド１１３が製造される。

まず、ステップＳ１０（塗布工程）において、基板１１３ａに、ディスペンサーを用いて、基板１１３ａとガスセル１１本体とを接合するためのシール材が輪状に塗布される。このとき、ガラス球１１３ｂを基板１１３ａに固定するためのシール材として、輪の中心付近にもシール材が塗布される。基板１１３ａは１枚の基板が複数に分割されたもののひとつであり、この例では、分割される前の１枚のリッドアレイ基板１１４に対して、アレイ状にシール材が塗布される。このように１枚のリッドアレイ基板１１４にアレイ状にシール材が塗布されることにより、複数の基板１１３ａの作成が容易になる。

ステップＳ２０（接合工程）において、リッドアレイ基板１１４にガラス球１１３ｂが接合される。この例で、ガラス球の位置決めを行うための位置決め治具２が用いられ、１枚のリッドアレイ基板１１４に複数のガラス球１１３ｂが接合される。

図５は、ガラス球１１３ｂの位置決め治具２の上面図である。位置決め治具２には、ガラス球１１３ｂを位置決めするための複数の孔２１が設けられている。位置決め治具２を、シール材が塗布されたリッドアレイ基板１１４上にセットし、ガラス球１１３ｂを配置する。この例で、仮焼成を実施してシール材を融着させ、ガラス球１１３ｂをリッドアレイ基板１１４に固定する。位置決め治具２は、リッドアレイ基板１１４を位置合わせするためのガイド（突起）２２を有する。

図６は、位置決め治具２によりガラス球１１３ｂが固定されたリッドアレイ基板１１４の側面図である。また、図７は、図６に示すリッドアレイ基板１１４の一部の斜視図である。なお、図６および図７では、発明の理解を容易にすべく、位置決め治具２をリッドアレイ基板１１４から持ち上げた状態を図示しているが、実際には位置決め治具２はリッドアレイ基板１１４に重ね合わされて用いられる。図示のように、基板１１３ａには、ステップＳ１０の工程により、ガラス球１１３ｂが配置される位置にシール材３１が塗布されているとともに、シール材３１の周囲の円周状（輪状）に、シール材３２が塗布されている。シール材３１によりガラス球１１３ｂがリッドアレイ基板１１４に固定される。

ガラス球１１３ｂは、小さすぎるとガタが生じてしまい、位置決めの精度が悪くなり、封止する際にリッド１１３の位置ずれが発生してしまう場合がある。例えば、ガスセル１１の開口部の孔径をφ１．２ｍｍとした場合、ガラス球１１３ｂの径はφ１．０５〜１．１５ｍｍ程度が好ましい。なお、この例で、基板１１３ａの厚みは２．７ｍｍ程度である。

図８は、ガラス球１１３ｂが配置されたリッドアレイ基板１１４の上面図である。ステップＳ２０の工程により、リッドアレイ基板１１４に複数のガラス球１１３ｂが固定される。

再び図４を参照する。ステップＳ３０（ダイシング工程）において、リッドアレイ基板１１４がダイシングされる。

図９は、ダイシングされたリッド基板の外観図である。リッドアレイ基板１１４がダイシングされることにより、複数のリッド１１３が完成する。

再び図４を参照する。ステップＳ４０（コーティング工程）において、ガスセル１１の内壁にコーティング層が形成される。コーティング層には、例えばパラフィンが用いられる。コーティング層は、ドライプロセスまたはウェットプロセスにより塗布される。ステップＳ５０（アンプル収納工程）において、ガスセル１１にアンプルが収納される。アンプルの内部にはアルカリ金属固体が封入されている。

ステップＳ６０（位置決め工程）において、ガスセル１１の本体に対する、ステップＳ１０ないしＳ３０の工程により製造されたリッド１１３の位置決めが行われる。この例で、基板１１３ａに接合されたガラス球１１３ｂがガスセル１１の開口部の中に入れられ、ガスセル１１本体に対するリッド１１３の位置決めが行われる。この例で、リッド１１３を、封止装置（図示略）のステージ上に配置し、ガスセル１１の排気管１１２の開口部を近づける。このとき、リッド１１３のガラス球１１３ｂが、位置決めのガイドとしての役割を果たす。

図１０は、ガラス球１１３ｂによりリッド１１３の位置が微調整される状態を示す図である。排気管１１２が矢印Ｄ１方向に移動して排気管１１２の開口部にガラス球１１３ｂが入ることにより、例えば、リッド１１３の位置が矢印Ｄ２方向に微調整されて決まる。これにより、排気管１１２の中心とリッド１１３の中心がずれた状態であっても適切な微調整が行われ、リッド１１３が排気管１１２に対して好ましい位置に設置される。

再び図４を参照する。ステップＳ７０（封止工程）において、ガスセル１１は封止される。ガスセル１１の封止は、真空状態で行われる。この例で、真空加熱の環境下で、リッド１１３の位置決めがなされた状態でシール材３２を融着させ、さらに加重をかけてシール材を押しつぶす。これにより、基板１１３ａとガスセル１１の本体がシール材３２で接合し、ガスセル１１がリッド１１３で封止される。

ステップＳ８０（アンプル破壊工程）において、アンプルが破壊される。具体的には、アンプルに焦点を合わせたレーザー光がアンプルに照射され、アンプルに穴が開けられる。ステップＳ９０（気化工程）において、アンプル内のアルカリ金属固体が気化される。具体的には、ガスセル１１を加熱することによりアルカリ金属固体を加熱し、気化させる。ステップＳ１００（拡散工程）において、アルカリ金属ガスが拡散される。具体的には、ある温度（室温より高い温度が望ましい）で一定時間保持することにより、アルカリ金属ガスが拡散される。

ところで、従来の技術では、ガスセルの開口部を封止する際に、開口部を覆うリッドの位置ずれにより、ガスセルとリッドのシール材による接合面積が小さくなってしまう場合があった。シール材とリッド基板とでは熱による膨張が異なる場合があり、フリット割れを防ぐために、フリット量は極力少なくされる。具体的には、輪状に塗布されたフリットの輪の幅は狭く且つ輪の径も開口部の径に対してそう大きいものではない。このため、リッドを封止装置のステージに置く位置を高精度に微調整しながら封止を実施しなければならなかった。リッドを置く位置が少しでもずれると、ガスセルとリッドとの接合面積が狭くなってしまう。また、リッドの位置決めのためのアライメント機構を設けることが考えられるが、真空加熱環境下で動作させるためには大掛かりなものが必要であり、コストアップが避けられない。従って、高緯度の調整ができない場合は、これを見越してフリット塗布領域を大きくすることになるが、上記したようにその分フリット割れのリスクは高くなる。

それに対しこの実施形態では、リッド１１３に突起部（ガラス球１１３ｂ）を設け、この突起部が封止工程において位置決めのガイドの役割を果たす。これにより、高精度なアライメント機構を用いることなく、封止工程におけるリッド１１３の位置決めの精度を上げることができる。

また、位置決めの精度が上がることから、シール材による接合面積が狭くなってしまうことがない。また、基板１１３ａにおいてシール材を塗布する面積を小さくすることができるため、塗布するシール材の量を少なくすることができる。その結果、熱による膨張の違いが原因となるシール材の割れなどを防ぐことができ、ガスセル１１の封止の信頼性を高めることができる。また、シール材の量を少なくできることにより、アウターガスの発生を抑えることができ、ガスセル１１の信頼性を向上させることができる。

また、この実施形態では、位置決め治具２などを使用することで一枚のリッドアレイ基板１１４にアレイ状に複数のガラス球１１３ｂを一度に配置することができるため、突起部を有する複数のリッドを容易に形成することができる。また、ステップＳ２０の接合工程において接合されるガラス球１１３ｂは球状であり、方向による違いがないため、配置が容易である。

（第２実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。以下、本実施形態を含め、いくつかの変形例を説明する。尚、以下の変形例のうち２つ以上のものが組み合わせて用いられてもよい。また、本実施形態を含も以降の実施形態において、第１実施形態と同様の構成をとる構成要素については同じ番号を付与し、その説明を省略する場合がある。

上述の実施形態では、リッド１１３のガラス球１１３ｂは球形状であったが、リッドに設けられる突起部の形状はこれに限られない。突起部の形状は、例えば半球、円錐、三角錐などであってもよい。また、上述の実施形態では、ガラス球１１３ｂの先端部分におけるリッド１１３と排気管１１２との接合面に平行な断面が、ガラス球１１３ｂの中央部分における接合面に平行な断面よりも小さい形状のガラス球１１３ｂが突起部として用いられたが、突起部の形状はこれに限られない。突起部の形状は、例えば円筒形状や直方体形状であってもよい。

（第３実施形態）
突起部の材料はガラスに限られない。例えば、突起部は、セラミックなどの材料からなる部材であってもよい。なお、突起部の材料は、基板１１３ａと熱膨張係数が近いほうが好ましい。

（第４実施形態）
第１実施形態では、主室１１１と排気管１１２とを有するガスセル１１を用いたが、ガスセル１１の形状は上述したものに限られない。例えば、排気管１１２を有しないガスセルが用いられてもよい。この場合、アルカリ金属ガスが封入される主室に開口部が設けられ、この開口部を、突起部を有するリッドで封止すればよい。

（第５実施形態）
第１実施形態では、基板１１３ａにシール材３２が輪状に配置されたが、シール材３２の配置形状はこれに限られない。シール材は、例えば矩形の外枠の形状で配置されてもよい。また、上述の実施形態ではリッド１１３にシール材３２が塗布されたが、シール材３２はガスセル本体側に塗布されてもよい。

（第６実施形態）
第１実施形態では、リッドアレイ基板１１４に複数のガラス球１１３ｂを一括で接合し、複数のガラス球１１３ｂが接合されたリッドアレイ基板１１４をダイシングすることによって複数のリッド１１３を製造した。リッド１１３の製造方法はこれに限られない。ひとつの基板１１３ａにひとつのガラス球１１３ｂを接合することにより、リッド１１３が製造されてもよい。

（第７実施形態）
ガスセルの製造方法は、図４で例示したものに限定されない。図４に示した工程に別の工程が加えられてもよい。または、工程の順番が入れ替えられてもよいし、工程のうち一部が省略されてもよい。例えば、コーティング工程が省略されてもよい。

（第８実施形態）
ガスセルの形状は実施形態で説明したものに限定されない。実施形態では、ガスセルの形状が直方体である例を説明したが、ガスセルの形状は、直方体以外の多面体、または、円柱等、一部に曲面を有するものであってもよい。例えば、ガスセルは、アルカリ金属原子が凝固する温度以下に温度が低下したときにアルカリ金属固体を溜めるためのリザーバー（金属溜まり）を有していてもよい。なお、アルカリ金属は、少なくとも測定時にガス化していればよく、常にガス状態である必要はない。

（第９実施形態）
アンプル破壊工程の具体的内容は、実施形態で説明したものに限定されない。アンプルは、熱膨張係数が異なる２つの材料が張り合わされた部分を有してもよい。この場合、アンプル破壊工程においては、レーザー光照射に代わり、アンプル（が収納されたガスセル全体）が加熱される。加熱の際は、熱膨張係数の違いによりアンプルが破壊する程度の熱が加えられる。また、力学的な衝撃や振動を与えることにより、アンプルを主室１１１の内壁に衝突させ、アンプルを破壊してもよい。

別の例で、封止工程は、ガスセル内に、アルカリ金属ガスに加え、希ガス等の不活性ガス（バッファーガス）が封入された状態で行われてもよい。すなわち、ガスセル１１の封止は、不活性ガス雰囲気の中で行われてもよい。

（第１０実施形態）
上述の実施形態および変形例において、ガスセルにアルカリ金属原子を導入する際に固体状態で導入する例を説明した。しかし、ガスセルにアルカリ金属原子を導入するときの状態は、固体に限定されない。アルカリ金属原子は、固体、液体、または気体のうち、どの状態でガスセルに導入されてもよい。また、アンプルの代わりにカプセルが用いられてもよい。

また、コーティング工程において、コーティング材料をアンプル等に内蔵し、これを封止前に予めガスセル内に入れておき、封止後、レーザー照射等でアンプルを破壊し、気相成膜でコーティングさせても構わない。

（第１１実施形態）
ガスセル１１の用途は、磁気センサーに限定されない。例えば、ガスセル１１は、原子発振器に用いられてもよい。

本発明は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において広く適用が可能である。

１…磁気測定装置、１０…ガスセルアレイ、１１…ガスセル、２０…ポンプ光照射ユニット、３０…プローブ光照射ユニット、４０…検出ユニット、１１１…主室、１１２…排気管、１１３…リッド、１１３ａ…基板、１１３ｂ…ガラス球。

Claims (14)

1. 開口部を含むガスセル本体と、
   リッド基板、及び突起部を含むリッドと、
   を備え、
   前記突起部は、前記リッド基板の第１の面に取り付けられ、
   前記第１の面を前記突起部の側から平面視したときに、前記第１の面における前記突起部と重なる領域の外側に、前記突起部を囲む形状で連続している第１のシール材が設けられ、
   前記平面視したときに、前記突起部は、その全体が前記開口部と重なる領域の内側に配置され、
   前記リッド基板が前記第１のシール材により前記ガスセル本体に接合されることにより、前記開口部が前記リッドにより封止されていることを特徴とするガスセル。
2. 前記突起部は、第２のシール材により前記第１の面に接合されていることを特徴とする請求項１に記載のガスセル。
3. 前記第１のシール材は、フリットであることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のガスセル。
4. 前記第１の面の前記第１のシール材が設けられる領域は、梨地面であることを特徴とする請求項３に記載のガスセル。
5. 前記第２のシール材は、フリットであることを特徴とする請求項２に記載のガスセル。
6. 前記第１の面の前記第２のシール材が設けられる領域は、梨地面であることを特徴とする請求項５に記載のガスセル。
7. 前記第１の面を前記突起部の側から平面視したときに、前記第１の面と前記突起部との接面に平行な面による前記突起部の断面積は、前記突起部の前記第１の面の反対側の先端以外の部分で最大となることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のガスセル。
8. 前記突起部は球体であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のガスセル。
9. 開口部を含むガスセル本体と、
   リッド基板、及び突起部を含むリッドと、
   を備え、
   前記突起部は、前記リッド基板の第１の面に配置され、
   前記第１の面を前記突起部の側から平面視したときに、前記第１の面における前記突起部の外側の領域に第１のシール材が設けられているガスセルにおける前記開口部の封止方法であって、
   前記突起部を前記開口部に挿入することで前記リッドを固定する位置決めを行うことを特徴とするガスセルの封止方法。
10. １枚の基板の複数の領域の各々に、開口部に合わせて第１のシール材を設ける第１のシール材設置工程と、
    前記複数の領域の各々に、第２のシール材を用いて突起部を接合させる突起部接合工程
    と、
    前記基板の前記複数の領域の各々を複数のリッドに分割するダイシング工程と、
    前記突起部を前記開口部に挿入することで前記リッドを固定する位置決めを行う位置決め工程と、
    を含み、
    前記複数の領域の各々を平面視したときに、前記第１のシール材が設けられる領域は、前記突起部が接合されたときに、前記突起部と重なる領域の外側の領域であることを特徴とするガスセルの製造方法。
11. 前記第１のシール材及び前記第２のシール材の各々は、フリットであることを特徴とする請求項１０に記載のガスセルの製造方法。
12. 更に、前記基板の表面の前記第１のシール材を設ける領域を梨地面に加工する工程と、
    前記基板の表面の前記第２のシール材を設ける領域を梨地面に加工する工程と、
    を含むことを特徴とする請求項１０又は１１に記載のガスセルの製造方法。
13. 前記突起部は、球体であることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれかに記載のガスセルの製造方法。
14. 前記ダイシング工程は、前記突起部接合工程の後に行われることを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれかに記載のガスセルの製造方法。

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