JPH01183218A - セシウム原子発振器の初期始動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、原子ビームを用いた受動型セシウム原子発振
器の初期始動装置に関するものである。

〔従来の技術〕

一般にセシウム原子発振器は第５図に示すブロック図の
ような構成となっている。図において、セシウムビーム
管１は、制御系５０であるサーボ増幅器５１１位相検波
器５２．低周波増幅器５３゜発振・逓倍・合成器５４に
よって発振制御されている。

ところで、通常セシウムビーム管１の内部は内蔵された
イオンポンプ（図示せず）によって一定の真空度に保た
れているが、長期間運転しない場合は内部の真空度が大
幅に低下する。そのため、新たにイオンポンプに電源を
投入してセシウムビーム管１を始動させようとすると、
大電流がイオンポンプに流れイオンポンプの異常過熱や
ポンプ内のガス吸着が発生しイオンポンプの破損を招く
ことがあった。

従来、このような事故を防止するた峠イオンポンプへの
電源投入を手動で行っていた。つマシ、セシウムビーム
管１内部の真空度が低いうちは電源を短時間繰返し投入
し、大電流が長時間イオンポンプへ流れることを防止し
ていた。そして、イオンビーム管１内部の真空度がある
程度上昇し大電流が流れ表いようになったとき電源を連
続投入していた。″また、外の方法としてあらかじめセ
シウム原子発振器の外部に大型のイオンポンプ駆動電源
を設置してセシウムビーム管１の始動を行なっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来のセシウム原子発振器におけるセシ
ウムビーム管１の始動は、イオンポンプへの電源投入を
手動で行うため、短時間の電源投入のタイミングをとる
のが難かしく不用意に電源投入するとイオンポンプの破
損を招くという問題があった。また、大型のイオンポン
プ駆動用電源を用いる始動装置は、イオンポンプ駆動用
電源の準備、保守などの作業が煩雑になシ、特にイオン
ポンプを駆動するとき高電圧を発生石せるため、始動操
作に大きな危険が伴うなどの問題を有していた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、前述した課題を解決するためになされたもの
で、セシウムビーム管に内蔵されたイオンポンプに電源
を供給する高電圧供給電源、この高電圧供給電源からイ
オンポンプへ流れる電流を検出する高圧検出抵抗、この
高圧電流検出抵抗に発生した電圧を遅延するイオンポン
プ立上シ遅延回路、このイオンポンプ立上シ遅延回路の
出力により高圧供給電源へ供給する入力電源のオン・オ
フ動作を行う電源供給部から構成されている。

また、イオンポンプ立上シ遅延回路と電源供給部との間
に遅延タイマ回路を有する構成となっている。

〔作用〕

本発明は、高覧−圧供給電源からイオンポンプへ流れる
電流を高圧電流検出抵抗により検出し、その値が高圧供
給電源の最大出力電流値に達したときイオンポンプへの
電源を停止する。そして、高圧電流検出抵抗により検出
された電圧が低下しＯＶになったとき再びイオンポンプ
へ電源を供給する。

また、遅延タイマ回路は、高圧電流検出抵抗の検出値が
高圧供給電源の最大出力電流値に達するまでの時間を測
定し、その時間量によってイオンポンプへ供給する電源
の再投入時間を設定する。

〔実施例〕

次に本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。図
において、１はイオンポンプ１ａを内蔵したセシウムビ
ーム管、２はイオンポンプ１ａへ電源を供給する高電圧
供給電源、３は高電圧供給電源２かもイオンポンプ１ａ
へ流れる電流Ｉｏを電圧として検出する高圧電流検出抵
抗、４は高圧電流検出抵抗３の検出電圧を遅延するイオ
ンポンプ立上シ遅延回路、６は高電圧供給電源へ供給す
る入力電源のオン−オフ動作をする電源供給部である。

第２図は高電圧供給電源２からイオンポンプ１ａに流れ
る電流■ｏの電流特性図である。さて、高電圧供給電源
２からイオンポンプ１ｍに３５００Ｖの電圧が印加され
ると、第２図に示すように点ａから点すに向って電流が
増加する。このとき高圧電流検出抵抗３はこの電流変化
を電圧として検出してイオンポンプ立上シ遅斌回路４へ
供給する。イオンポンプ立上シ遅延回路４はこの電圧を
抵抗Ｒ。

コンデンサＣの時定数によっておよそ２〜３秒遅延させ
て電源供給部６へ出力する。そして、この出力が第２図
に示す高電圧供給電源２の最大出力電流Ｉｎ（点す９点
ｄ）に対応する電圧まで達したとき、電源供給部６は高
電圧供給電源２へ供給する入力電源をオフし高電圧供給
電源２からイオンポンプ１ａへの電源を停止させる。そ
の後、電流が点すから点Ｃに低下したとき蒋び電源供給
部６は、高電圧供給電源２へ供給する入力電源をオンし
てイオンポンプ１ａへ電源を供給する。この動作はセシ
ウムビーム管１の真空度が上昇するまで繰返され、イオ
ンポンプ１ａへ流れる電流工０が最大出力電流Ｉｎ未満
になると電源供給部６は入力電源を連続投入することに
なシセシウムビーム管１の初期始動が完了する。従って
、セシウムビーム管１の始動のときイオンポンプ１ａへ
の電源投入操作を手動で行う必要がなく、自動で安全確
実にイオンポンプ１ａを駆動することができる。

第３図は本発明に係る別の実施例を示すブロック図であ
る。図において第１図と同一部分については同一符号が
付しである。５はイオンポンプ立上シ遅延回路４からの
出力電圧ｖ１を入力し、電源供給部６へ電圧ｖ２を出力
する遅延タイマである。

第４図（、）はイオンポンプ立上シ遅延回路４の出力電
圧ｖ１の波形図、同図（ｂ）は遅延タイマ５の出力電圧
ｖ２の波形図である。さて、前述のように高電圧供給電
源２かもイオンポンプｉａへ電流Ｉ。

が流れ始めると、高圧電流検出抵抗３によりその電流■
ｏが電圧として検出され、イオンポンプ立上シ遅延回路
４を介して第４図（、）に示す波形Ｓ１の電圧が得られ
る。そして、この電圧が点ｅから点ｆへ上昇し高電圧供
給電源２の最大電流Ｉｍに相当する電圧Ｖｉに達したと
き遅延タイマ５は、第４図（ｂ）に示す電圧Ｖｏを時間
ｔｌだけ電源供給部６へ出力する。従って、電源供給部
６は時間ｔ１だけ入力電源をオンすることＫなシイオン
ポンプ１ａへ電源を供給することＫなる。そして、出力
電圧Ｖｌが点ｆに達すると遅延タイマ５の出力電圧ｖ２
はＯｖとなシミ源供給部６は入力電源をオフしイオンポ
ンプ１ａへの電源を停止させる。また、遅延タイマ５は
時間ｔ１の時間量に応じた電源供給部６における次の再
投入時間ｔ３を設定する。たとえば、波形Ｓ＋に対して
電圧Ｖｉまでの立上少時間の長い波形Ｓ２が遅延タイマ
５に入力されると、遅延タイマ５は時間ｔ２を計測して
、波形Ｓｌにおける再投入時間ｔ３よシ短かい電源投入
時間ｔ４を設定する。そして、逆に波形Ｓ】Ｋ対して電
圧Ｖｉｉでの立上少時間の短かい波形（図示せず）が遅
延タイマ５に入力したときは電源供給部６の再投入時間
を長く設定する。すなわチ遅延タイマ５は、セシウムビ
ーム管１内部の真空度が低下して高圧供給電源からイオ
ンポンプ１ｍの電流ＩＯが短時間で最大出力電流Ｉｍに
達するときは次の電源投入時間を長く設定してイオンポ
ンプ１ａが破損するのを防止する。そして、セシウムビ
ーム管１内部の真空度が高いときは、再投入時間を短か
く設定してセシウムビーム管１が速く始動するように機
能するものである。これらの動作はセシウムビーム管１
の真空度が上昇するまで繰返され、第４図（ａ）におけ
る出力電圧ｖ１の最大電圧が電圧Ｖｉ未滴になると電源
供給部６は入力電源を連続投入することになりセシウム
ビーム管１の初期始動が完了する。

〔発明の効果〕 以上説明したように本発明は、イオンポンプへ流れる電
流を高圧電流抵抗により検出し、その出力に応じてイオ
ンポンプへ供給する電源の投入を行うので、従来のよう
に手動で電源を投入する必要がなく自動的にセシウムビ
ーム管の初期始動を行なうことができる。そして、外部
に大型のイオンポンプ駆動電源を設置する必要がないた
め安全な始動操業を行なうことができる。

また、遅延タイマによってセシウムビーム管内部の真空
度に応じたイオンポンプへの電源投入ができるため、イ
オンポンプを破損することがなく確実にセシウムビーム
管の初期始動ができるなど顕著な効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例を示したブロック図、第
２図は高圧供給電源からイオンポンプへ流れる電流の電
流特性図、第３図は本発明に係る別の実施例を示したブ
ロック図、第４図（、）はイオンポンプ立上シ遅延回路
の出力電圧ｖ１の波形図、同図（ｂ）は遅延タイ−ｆ５
の出力電圧ｖ２の波形図、第５図は従来のセシウム原子
発振器のブロック図である。 １・・・・セシウムビームＷ、ＩＪＬ・・・・イオンポ
ンプ、２・・・・高圧供給電源、３・・・・高圧電流検
出抵抗、４・・・・イオンポンプ立上シ遅延回路、５・
・・・遅延タイマ、６・・・・電源供給部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）イオンポンプを内蔵したセシウムビーム管と、前
   記イオンポンプに電源を供給する高電圧供給電源と、 前記高電圧供給電源からイオンポンプへ流れる電流を検
   出する高圧電流検出抵抗と、 前記高圧電流検出抵抗の検出値を遅延するイオンポンプ
   立上り遅延回路と、 前記イオンポンプ立上り遅延回路の出力により前記高電
   圧供給電源へ供給する入力電源の制御を行う電源供給部
   とから構成されたことを特徴とするセシウム原子発振器
   の初期始動装置。
2. （２）請求項１記載のセシウム原子発振器の初期始動装
   置において、高電圧供給電源からイオンポンプへ供給す
   る電源の時限制御を行なう遅延タイマを備えたことを特
   徴とするセシウム原子発振器の初期始動装置。