JPH06104507A

JPH06104507A - 原子周波数標準器

Info

Publication number: JPH06104507A
Application number: JP5080275A
Authority: JP
Inventors: Hartmut Schweda; ハートムート・シュヴェダ; Giovanni Busca; ジョヴァンニ・ブスカ; Pascal Rochat; パスカル・ロシャ
Original assignee: Observatoire Cantonal de Neuchatel; Tekelec Neuchatel Time SA
Current assignee: Observatoire Cantonal de Neuchatel; Orolia Switzerland SA
Priority date: 1992-03-16
Filing date: 1993-03-16
Publication date: 1994-04-15
Anticipated expiration: 2019-04-05
Also published as: CN1033481C; FR2688640B1; RU2115192C1; FR2688640A1; JP3515794B2; EP0561261B1; US5387881A; CN1079346A; ES2106211T3; EP0561261A1; DE69311821D1; DE69311821T2; IL105051A

Abstract

(57)【要約】【目的】従来の原子周波数標準器の欠点の少なくとも
一部を緩和ないし克服した原子周波数標準器を提供す
る。【構成】マイクロ波空胴42を形成する囲い43を取り巻
く加熱手段58を設けて空胴内の吸収セル41に熱を供給す
る。吸収セル41は電極45ａ〜45ｄで囲み、吸収セル領域
の発振磁界を強化し、方向付ける。伝熱部材47ａ〜47ｄ
で電極45ａ〜45ｄを囲い43に接続し、電極45ａ〜45ｄが
存在することによる利点を維持しつつセルの温度を適切
に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は原子周波数標準器に関
し、特に空胴共振器と、原子ないし分子要素を貯蔵する
空胴共振器内の貯蔵手段と、空胴共振器に熱を供給する
加熱手段とを含む原子周波数標準器に関する。

【０００２】

【従来の技術】原子周波数標準器は作動周波数が非常に
正確で精度が高いことを特徴とする機器で、その共振シ
ステムは２つのよく定義されたエネルギー準位の間で遷
移する原子ないし分子に基づいている。周波数標準器の
一般的な作動原理は、J.ヴァニエールとC.アンデイオン
による「原子周波数標準器の量子物理学」（アダム・ヒ
ルガー、ブリストル、フィラデルフィア刊行、1989年）
という本に記述されている。ガス・セルとメーザーを用
いた原子周波数標準器の実施例は、スイス特許 640,370
号と米国特許 4,316,153号にそれぞれ記述されている。

【０００３】既知の原子周波数標準器の作動を例示する
ため、添付の図１を参照しつつガス・セルを用いた原子
周波数標準器について説明する。図１に概略的に示す周
波数標準器は実質的に原子共振器10と、水晶発振器およ
び関連周波数逓倍器ないしシンセサイザからなる回路11
と、帰還回路12とからなる。原子共振器10は主に、ラン
プ13と、フィルタ・セル14と、マイクロ波空胴15と、吸
収セル16と、光電セル17とからなる。電源18は、発振器
および関連回路11と、ランプ13とを駆動し、原子共振器
10の様々な構成部品の温度を制御するのに必要なエネル
ギーを供給する。従来の加熱コイル18ａは、電源回路18
から供給され、制御される。別の電源回路19はコイル19
ａを通してマイクロ波空胴15に磁界を供給するために電
力を提供する。更にマイクロ波空胴15は外部磁界が原子
共振器10の作動に影響するのを防ぐために磁気シールド
20ｂで囲んでいる。

【０００４】図１に示す原子周波数標準器では、カリウ
ム、ナトリウム、ルビジウムなどの一般にアルカリ金属
である原子の基底状態の超微細レベル間で反転分布が光
ポンピングによりもたらされる。ルビジウムを用いた周
波数標準器の場合は、以下に説明する標準光ポンピング
を用いる。吸収セル16はスペクトルが２つの超微細成分
Ａ、Ｂからなる同位体ルビジウム87及び窒素のような適
切な緩衝ガスを含んでいる。吸収セル16は、吸収スペク
トルがａ、ｂの超微細成分を含むルビジウム85蒸気を含
むフィルタ・セル14を通してルビジウム87のランプ13に
より照明される。成分Ａとａは実質的に合致して存在し
ているが、成分Ｂとｂは完全に分離している。従ってラ
ンプ13の発光スペクトルの成分Ａは実質的にフィルタ・
セル14により除去され、吸収セル16に到達する光は成分
Ｂの周波数の光で構成される。低い超微細準位（Ｆ＝
１）にある吸収セル16のルビジウム87の原子だけが光を
吸収し、より高い状態に移される。

【０００５】吸収セル16内のルビジウム原子がこのよう
に励起されると、緩衝ガスの窒素分子との衝突により高
い超微細準位（Ｆ＝２）ないし基底状態の低い超微細準
位に安定する。それらの原子は光が到着すると直ちに励
起されるので、低い準位（Ｆ＝１）は減少して高い準位
（Ｆ＝２）になる。励起光でのこの非対称性故に、それ
ら２つの準位の反転分布がもたらされ、吸収セル16は実
質的にランプ13からの残留放射に対して透過となる。

【０００６】吸収セル16は回路11により6835ＭＨｚに近
い周波数に励起されるマイクロ波空胴15内に配設する。
この周波数はＦ＝１、ｍ_f ＝０及びＦ＝２、ｍ_f ＝０の
超微細準位の分離エネルギーに対応し、それら２つの準
位の間で電磁放射の発射を伴う超微細遷移をもたらす。
誘発発光に参加する原子が低い超微細準位（Ｆ＝１）に
到着するや否や、それらは光学的に励起され、励起状態
に移る。

【０００７】この過程中、磁気シールド20ｂは周囲外部
磁界を低レベルに減少し、電源回路19により駆動される
磁界コイル19ａにより小さく、均一な軸方向の磁界が生
成される。吸収セル16でこのように生成された磁界で既
知のゼーマン効果にしたがって超微細レベルのエネルギ
ー値が置換され、従って上述の誘導放出で発射された電
磁放射の正確な周波数が調節される。誘導放出数が多け
れば多いほど、吸収セル16内で吸収される光の量は多く
なり、光電セル17に到着する光の量は少なくなる。従っ
て光電セル17により生成される電流は、マイクロ波空胴
15の励起信号の周波数が遷移周波数にある場合に最低と
なる。

【０００８】回路11の水晶発振器21は５ＭＨｚの信号を
生成し、位相変調器22で低周波数生成器23により生成さ
れる比較的低い周波数（約 100Ｈｚから１ｋＨｚ）に変
調される。変調された信号を逓倍器ないしシンセサイザ
24に加えて6835ＭＨｚの誘導放出周波数を持つ信号を得
る。マイクロ波空胴15を励起するために使用する信号は
この信号である。

【０００９】光電セル17が供給する信号は帰還回路12の
増幅器25が受け取り、次に位相比較器26に加える。位相
比較器26はまた、回路11の低周波数生成器23からマイク
ロ波空胴15に印加した信号の搬送周波数が十分に超微細
遷移周波数（6835ＭＨｚ）を中心としているかどうかの
判定を可能にする同期検出をもたらす形で標準信号を受
け取る。どの様なシフトも位相比較器26の出力でエラー
信号で表示される。この信号は積算器27に送られ、水晶
発振器21に接続され、水晶発振器21の周波数を変調して
その逓倍周波数をルビジウム87の超微細遷移の周波数を
中心として維持するツェナー・ダイオード28を制御する
ために使用する。

【００１０】図１の原子周波数標準器の作動周波数の安
定と精度は、吸収セル16内の原子ないし分子が上記の誘
導放出を受ける間の原始ないし分子とマイクロ波空胴15
の電磁場の間の相互作用に依存している。マイクロ波空
胴15内の電磁場は事実上原子ないし分子の超微細遷移放
射と同一の周波数と波長とを有しており、マイクロ波空
胴の物理的な大きさは放射の波長と関係する。

【００１１】原子共振器10の作動周波数の安定と精度は
また、ランプ13と、吸収セル16と、フィルタ・セル14と
の良好な温度制御に依存している。これは水晶発振器21
の逓倍周波数で問い合わせ、光電セル17に入射する光信
号で検出される超微細遷移周波数は、同時に生じる光ポ
ンピング過程により影響されるという事実と関連してい
る。超微細遷移周波数はスペクトルと吸収される光の強
度によりわずかにシフトされる。それはまたランプ13
と、フィルタ14と、吸収セル16の温度の関数となる。更
に緩衝ガスとの衝突による超微細遷移周波数のシフト
は、ルビジウム87と吸収セル16内の緩衝ガスの圧力と温
度の関数となる。

【００１２】吸収セル内の原子ないし分子要素の加熱な
いし温度制御を必要としない従来の一部の原子共振器で
は、マイクロ波空胴の物理的寸法を縮小し、マイクロ波
空胴内の吸収セルの領域の電磁場を強化し、方向付ける
ために、電極をマイクロ波空胴内の吸収セル周辺に配置
していた。吸収セルの領域内で生じた電磁場の集中によ
り、マイクロ波空胴共振器の充填係数とＱを最適化す
る。充填係数とは共振器内の合計磁気エネルギーに対す
る吸収セル内の原子ないし分子要素が占める空間内の合
計磁気エネルギーの割合であり、充填係数が高ければ高
いほど、原子共振器の応答は良くなる。Ｑは考察する空
胴の共振モードの周波数のその共振線幅に対する割合に
より求められ、空胴を経て失われた電力に対する貯蔵さ
れたエネルギーの割合により判定される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしそのような従来
の共振器の電極は吸収セルに付着させ、適切な樹脂など
の固定剤を用いて互いに関して定位置に固定するが、使
用する固定剤の誘電性により、吸収セルの領域の電磁場
の強度と均一性が減少する。それらは更に空胴壁から電
気的、熱的に絶縁され、この電気的、熱的分離に依存す
る設計方程式にしたがって設計される。そのような電極
はまたマイクロ波空胴内に大量の熱をもたらし、マイク
ロ波空胴と吸収セル内の温度の正確な制御を難しくす
る。電極はマイクロ波空胴の壁から空胴の内部及びその
位置の吸収セルへの熱の転移を妨げる働きをし、それに
より原子共振器の熱応答時間を削減し、マイクロ波空胴
内の加熱を削減することが望まれる場合に貯蔵して後に
放射することになる。

【００１４】従来の原子共振器では、温度が重要な吸収
セルの内容物だけでなく、温度の正確な制御が必要でな
いマイクロ波空胴内の他の領域も加熱するエネルギーを
供給することが更に必要である。更に吸収セル以外のマ
イクロ波空胴内の領域を加熱するという事実は、従来の
原子周波数標準器の当初のウオームアップ時間が所望の
ものより大きくなることを意味する。従って本発明の目
的は、従来の原子周波数標準器の欠点の少なくとも一部
を緩和ないし克服した原子周波数標準器を提供すること
である。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、囲い内の空胴
共振器と、原子ないし分子要素を貯蔵する前記空胴共振
器内の貯蔵手段と、前記貯蔵手段を均一な発振磁界に当
てる磁界生成手段と、前記要素を事前に選択したエネル
ギー状態に置く状態選択手段と、前記の事前に選択した
エネルギー状態から所定の周波数の別の事前に選択した
エネルギー状態への遷移を誘発する手段と、前記囲いに
熱を供給する加熱手段とからなり、少なくとも１つの電
極を前記貯蔵手段の周囲に配置し、それにより前記貯蔵
手段の領域の前記の誘発遷移の前記の発振磁界を強化
し、前記の少なくとも１つの電極を１つないし複数の伝
熱性部材で前記囲いに接続して前記熱を前記貯蔵手段に
供給することを特徴とする。

【００１６】

【実施例】図２に示す原子周波数標準器の発明の構成は
実質的に、状態選択手段としてのランプ40と、貯蔵手段
としての吸収セル41と、囲いである壁43を持つ空胴共振
器を構成するマイクロ波空胴42と、光電セル44と、電極
45ａ〜45ｄと、伝熱性部材である接続部材47ａ〜47ｄと
からなる。ランプ40はおもにルビジウム87ないしルビジ
ウム87とルビジウム85の混合物並びにアルゴンのような
適切なトリガー・ガスを含んでいる。これは、電線50に
接続され約100と150ＭＨｚの間の周波数を有する無線周
波数発振器の誘導負荷である励起コイル49内に配置す
る。吸収セル41及び光電セル44方向への信号の放射を避
けるためにアセンブリについてグリッド51を配設する。

【００１７】加熱抵抗と温度センサからなる標準加熱回
路（図示せず）を用いてランプを一定温度、例えば 140
度Ｃに維持する。吸収セル41はランプ40に面して配置す
る。図示した実施例では、吸収セル41はルビジウム85と
ルビジウム87並びに窒素ないし窒素とメタンの混合とす
ることができる適切な緩衝ガスを含んでいる。その直径
は例えば14ｍｍで長さは25ｍｍで、内部体積は約３ｃｍ
³ となる。

【００１８】ランプ40に最も近い吸収セル41部分にある
ルビジウム85の原子は、ランプのスペクトル成分Ａを吸
収して濾過をもたらし、ランプ40から最も離れた吸収セ
ル41部分のルビジウム87の原子はランプのスペクトル成
分Ｂを吸収し、ルビジウム87原子の状態を選択するのに
必要な光ポンピングをもたらす。代わりに荷電フィルタ
をアルカリ源と結合して、事前にフィルタした光を吸収
セル41に供給することができる。更に、ダイオード・レ
ーザを光源として用いて濾過の必要を取り除くことがで
きる。

【００１９】マイクロ波空胴42は磁気スクリーン52で外
部の磁界から保護する。マイクロ波空胴42には巻線によ
り作られた均一な磁界と、コネクタ55と同軸ケーブル56
を通して外部発振器により活性化されたマイクロ波ルー
プ54により作られたマイクロ波周波数場を当てる。マイ
クロ波ループ54は発振器により与えらえる信号の周波数
を増倍し、それにより比較的低い周波数の発振器を使用
可能とするＳＲＤ（ステップ・リカバリ・ダイオード）
で構成することができる。マイクロ波空胴42には吸収セ
ル41の温度をその正常作動値（ルビジウム87ガスセルの
場合は85℃）に維持するために加熱、温度制御手段を設
ける。マイクロ波空胴42の壁43のまわりに適用した２本
巻加熱ワイヤ58に電流を与えて、熱をマイクロ波空胴42
に供給することができる。温度センサ59はマイクロ波空
胴42の温度を調節するために加熱、温度制御手段にフィ
ードバックを提供する。

【００２０】マイクロ波空胴42は、吸収セル41内のルビ
ジウム87の原子について準位Ｆ＝２、ｍ_f ＝０の準位Ｆ
＝１、ｍ_f ＝０への超微細遷移周波数に対応して6835Ｍ
Ｈｚの共振周波数で励起される。マイクロ波空胴42内の
ルビジウム87の原子によるスペクトル成分Ｂの吸収は、
光電セル44で検出する。この吸収信号をよく知られた形
で用いてループ54により放射された問い合わせ信号の周
波数をルビジウム87の準位Ｆ＝２、ｍ_f ＝０の準位Ｆ＝
１、ｍ_f ＝０への超微細遷移周波数に従属する。

【００２１】電極45ａ〜45ｄは吸収セル41に吸収セル41
の長軸57について配置し、マイクロ波空胴42の発振磁界
を磁気的に方向付けられた吸収セル41のルビジウム87原
子に関して所望の均一な方向に閉じ込め、吸収セル41の
領域の磁界の強度を高めて磁界と吸収セル41に貯蔵され
たルビジウム87の原子の間で最適な結合が生じるように
する。電極45ａ〜45ｄは使用することのできる電極を単
に例示したものであり、図示したもの以外の吸収セルに
ついての電極の他の方向も可能であることに留意する。
吸収セル41の回りには幾つの電極をも使用することもで
き、そのように使用する各々の電極は他の電極と形、サ
イズ、間隔を変えることができる。

【００２２】接続部材47ａ〜47ｄは電極45ａ〜45ｄをマ
イクロ波空胴42の壁43と結び付け、互いに関して固定さ
れた位置に電極を支持して、マイクロ波空胴42の領域の
発振磁界の均一性と強度を妨げる樹脂ないし他の固定剤
手段を使用する必要性を克服する。接続部材47、48は伝
熱材料で作り、加熱コイル58により供給された熱をマイ
クロ波空胴42の壁43から電極45ａ〜45ｄに効果的に移す
ために、電極と連続した接触面を持ち、各々の電極の表
面と実質的に等しくする。

【００２３】また接続部材47ａ〜47ｄで電極の外面と壁
43の内面間のほぼ全てのスペースを埋めるようにして、
更に熱の転移を向上するようにする。従って吸収セル41
は電極45ａ〜45ｄにより直接加熱することが出来、原子
共振器のウオームアップ時間を削減して付随する周波数
誤差を少なくし、ルビジウムと吸収セル41内の緩衝ガス
の温度のより正確な制御と均質性を提供する。更に、吸
収セル41を加熱するのに必要な電力は、マイクロ波空胴
全体の代わりに吸収セル41を所望の温度に維持するだけ
なので、少なくすることができる。

【００２４】マイクロ波空胴42内に適切な発振磁界が存
在する際、電極は電流が電極内を循環的に流れるように
する一種の周辺電気回路を構成し、それにより一定のイ
ンダクタンスの特徴を為す。周辺電流はまた、吸収セル
41のコイルの長軸について電極間を流れ、それにより電
極の末端の間にある誘電ギャップによる一定の容量を示
す。それらの電極の適切な配置と寸法でそれらの容量と
インダクタンスの値に影響を与え、したがってマイクロ
波空胴42の卓越共振周波数を決定することができる。

【００２５】それらの容量により、ギャップ間に一定の
電界が生じるようになる。それらの容量値及び従ってマ
イクロ波空胴42の共振周波数は、この電界が通過する材
料の誘電値により影響を受ける。吸収セル41の壁は吸収
セル41がない場合に電界が通過するものとは異なる比誘
電率を持つ。従って吸収セル41と電極45ａ〜45ｄの相対
的な運動により吸収セル41を通過する電界の割合が変わ
り、電極45ａ〜45ｄにより作られた容量が変化し、マイ
クロ波空胴42の共振周波数が変化することが分かる。

【００２６】図２に示す原子周波数標準器には、電極45
ａ〜45ｄに関して貯蔵手段41を位置決めする手段70が含
まれている。位置決め手段70は、内面がネジ山73になっ
ている環状スカート72を持つキャップ材71からなる。囲
い43の外面は、キャップ71のネジ山73と係合するネジ山
74を有している。吸収セル41はキャップ71の内面75に固
定する。このようにして、キャップ71と囲い43を相対的
にネジを締めたり緩めることで吸収セル41を電極45ａ〜
45ｄ間の位置に挿入したり、抜いたりし、それにより吸
収セル41を通過する電界の割合を変えることができる。
吸収セル41の壁の厚さの変化、電極45ａ〜45ｄの寸法、
マイクロ波空胴42の共振周波数に影響を与えることので
きる周波数標準器内の他の構成部品の寸法は、吸収セル
41の位置を調節することで補償することができる。

【００２７】吸収セル41は任意の都合のよい手段でキャ
ップ71に固定することができる。しかし吸収セル41をキ
ャップ71で支持しない場合、例えば周波数標準器を図２
に示す位置から反転した位置に維持する場合は、吸収セ
ル41はキャップ71に固定する必要はない。更に、囲い43
内の吸収セル41と電極45ａ〜45ｄの間の相対的運動を達
成するために他の構成を図２に示す構成に使用すること
ができる。例えば、吸収セル41は容器60、61の内壁と共
働するキャップ状の部材に固定することができる。当業
者はそれら及びその他の機械的な相当物は本発明の構成
部分として理解しよう。

【００２８】本発明の実施例は、それぞれ 0.8ｍｍの厚
さとコイル58の長軸の方向の12ｍｍの長さを有する４つ
の電極を用いて実現した。各々の電極間のギャップは
0.6ｍｍであった。使用した吸収セルは、 0.2ｍｍと 0.
3ｍｍの間の壁厚を持ち、 4.5の比誘電率を有する材料
から作った。この例示的な構成では周波数標準器のプリ
ング距離、すなわち吸収セル41を完全に引き抜いたとき
と比較した吸収セル41を電極45ａ〜45ｄの間に完全に挿
入したときのマイクロ波空胴42の共振周波数の差は、 4
00ＭＨｚであることが分かった。

【００２９】本発明の別の実施例では、接続部材47ａ〜
47ｄを電極45ａ〜45ｄと共にマイクロ波空胴42内の吸収
セル41を支持するのに使用することができる。１つない
し複数の電極を吸収セルに固定してそのような支持を可
能にすることができる。代わりに２つないしそれ以上の
電極の物理的関係あるいは１つないし複数の電極とマイ
クロ波空胴の壁を使用してその間のセルを係合して吸収
セル41を支持することができる。このようにして吸収セ
ルをマイクロ波空胴42内に位置決めして吸収セル41の領
域の発振磁界を最大化することができる。

【００３０】図２、３に示す構成では、電極45ａ〜45ｄ
と接続部材47ａ〜47ｄの共振構成により作られた発振磁
束がマイクロ波空胴42の中心で最適であることが分かっ
た。従って吸収セル41は更に誘電損失と磁界摂動を生じ
る支持部材を導入せずにそこに配設することができる。
本発明の原子周波数標準器の構造的剛性を増大し、製造
を容易にするため、接続部材47ａ〜47ｄをマイクロ波空
胴42の壁43と一体にすることができる。同様に電極45ａ
〜45ｄを接続部材47ａ〜47ｄと一体にすることもでき
る。

【００３１】エンベロープ60とカバー61で形成された容
器は真空下に配置して、既知の原子周波数共振器に対し
ていくつかの利点を提供することができる。それらの利
点はまず、ランプ40と吸収セル41間の転換による熱流を
なくして、温度のより正確な制御が可能になり、第２に
容器を真空下に配置することで原子周波数標準器の体積
の減少を促進するリスクを犯すことなくランプ40と吸収
セル41を互いに近く配置することが出来、第３に標準器
を使用できる温度範囲と原子共振器の周波数の安定性を
向上出来、第４に原子周波数標準器で必要な電力消費を
更に削減できることがある。

【００３２】ランプ40及び壁43といった容器内の原子周
波数標準器の様々な構成要素を図２に示すように低熱伝
導性スペーサ80、81で容器60と61に接続することができ
る。このようにして、容器内の周波数標準器を容器から
熱的に分離して、大気圧や容器外の温度変化から生じる
温度変化や物理的拡張と同じ変化を受けないようにする
ことができる。

【００３３】容器を真空下に配置する代わりに、キセノ
ンあるいはその他の適切な重い分子ガスと云った低熱伝
導性のガスで容器を満たすこともできる。このガスは大
気圧とすることができる。キセノンでチャンバを満たす
ことで、チャンバを真空下に配置するのと同一の利点を
得ることができる。この場合、同時に低いガス放出性を
持つ材料を使用する必要性を回避できる。

【００３４】最後に以下に示すように本発明の範囲を逸
脱せずに原子周波数標準器に様々な変形や追加を行うこ
とができることを理解する必要がある。（１）接続部材47ａ〜47ｄは囲い43と一体とする。（２）前記接続部材47ａ〜47ｄは少なくとも１つの電
極45ａ〜45ｄと一体とする。（３）前記原子周波数標準器は受動周波数装置であ
り、貯蔵手段41はガス形態のアルカリ金属を含んだガス
・セルからなる。（４）前記貯蔵手段41はルビジウムと緩衝ガスを含
む。（５）状態選択手段40と前記貯蔵手段41は真空下の容
器60、61に配置される。（６）前記状態選択手段40と前記貯蔵手段41は低伝熱
性のガスで満たされた容器60、61に配置される。（７）前記状態選択手段40と前記囲い43は低伝熱性ス
ペーサ80、81で前記容器60、61に接続する。（８）前記状態選択手段40は光ポンピングにより光源
40内で反転分布を生じる所定のスペクトル成分を有する
前記光源40からなる。（９）前記光源40はアルカリ金属ランプからなる。（10）前記光源40はアルカリ源と荷電フィルタからな
る。（11）前記光源40はダイオード・レーザからなる。（12）前記少なくとも１つの電極45ａ〜45ｄは前記接
続部材47ａ〜47ｄにより前記空胴共振器42内に支持され
る。（13）前記貯蔵手段41は前記少なくとも１つの電極45
ａ〜45ｄにより前記空胴共振器42内に支持される。（14）前記貯蔵手段41は前記空胴共振器42内で中心的
に支持される。（15）前記それぞれの電極45ａ〜45ｄは複数の端部を
有し、前記端部の隣接したものはその間を電界を通過さ
せ、少なくとも前記電界の一部は前記貯蔵手段41を通過
し、前記原子周波数標準器は更に前記少なくとも１つの
電極45ａ〜45ｄに関して前記貯蔵手段41を位置決めして
前記貯蔵手段41を通過する前記電界の割合を変える手段
70を含む。（16）前記位置決め手段70は前記囲い43と複数の位置
で着脱可能に係合可能である。（17）前記位置決め手段70と前記囲い43は共働ネジ山
により相互に係合可能で、前記貯蔵手段41の配置は前記
位置決め手段70と前記囲い43のネジの着脱により行う。（18）前記位置決め手段70は内面と外面を有するキャ
ップからなり、前記キャップは前記囲い43に固定可能
で、前記貯蔵手段41は前記内面と係合可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の原子周波数標準器を概略的に示した図で
ある。

【図２】本発明の原子周波数標準器で使用する原子共振
器の断面側面図である。

【図３】図２の原子共振器の断面平面図である。

【符号の説明】

４０ランプ４１吸収セル４２マイクロ波空胴４３囲い４４光電セル

フロントページの続き (72)発明者パスカル・ロシャスイス国シイエイチ 2074 マラン・ルエルアルフレッドジャンアンリ・３

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】囲い(43)内の空胴共振器(42)と、原子ないし分子要素を貯蔵する前記空胴共振器(42)内の
貯蔵手段(41)と、前記貯蔵手段(41)を均一な発振磁界に当てる磁界生成手
段(53)と、前記原子ないし分子要素を事前に選択したエネルギー状
態に置く状態選択手段(40)と、前記の事前に選択したエネルギー状態から所定の周波数
の別の事前に選択したエネルギー状態への遷移を誘発す
る手段(54)と、前記囲い43に熱を供給する加熱手段(58)とからなり、少なくとも１つの電極(45a〜45d)を前記貯蔵手段(41)の
周囲に配置して、それにより前記貯蔵手段(41)の領域の
前記誘発遷移の前記発振磁界を強化し、前記の少なくと
も１つの電極(45a〜45d)を１つないし複数の伝熱性部材
(47a〜47d)で前記囲いに接続してそれにより前記熱を前
記貯蔵手段(41)に供給することを特徴とする原子周波数
標準器。