JPH0671205B2 - セシウム原子発振器 - Google Patents
セシウム原子発振器Info
- Publication number
- JPH0671205B2 JPH0671205B2 JP8273986A JP8273986A JPH0671205B2 JP H0671205 B2 JPH0671205 B2 JP H0671205B2 JP 8273986 A JP8273986 A JP 8273986A JP 8273986 A JP8273986 A JP 8273986A JP H0671205 B2 JPH0671205 B2 JP H0671205B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cesium
- ion pump
- beam tube
- atomic oscillator
- oscillator
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明の周波数標準装置に用いられるセシウム原子発振
器に関する。
器に関する。
従来、セシウム原子ビーム管を用いた標準発振器（セシ
ウム原子発振器）は第３図に示すように構成される。図
において、電圧制御型水晶発振器13の出力は周波数逓倍
・合成器11に供給され、ここでセシウム原子の共鳴周波
数に変換され、低周波数発振器12の出力を変調波として
位相変調しセシウムビーム管１の空胴共振器（図示せ
ず）に供給される。一方、セシウムビーム管のイオン化
ビーム検出部（図示せず）から得られる出力は低周波数
増幅器９で増幅され位相検波器10に供給され、低周波発
振器12から供給される低周波信号にしたがって位相検波
される。検波信号は制御増幅器14を介して増幅され電圧
制御型水晶発振器13の制御電圧となる。
ウム原子発振器）は第３図に示すように構成される。図
において、電圧制御型水晶発振器13の出力は周波数逓倍
・合成器11に供給され、ここでセシウム原子の共鳴周波
数に変換され、低周波数発振器12の出力を変調波として
位相変調しセシウムビーム管１の空胴共振器（図示せ
ず）に供給される。一方、セシウムビーム管のイオン化
ビーム検出部（図示せず）から得られる出力は低周波数
増幅器９で増幅され位相検波器10に供給され、低周波発
振器12から供給される低周波信号にしたがって位相検波
される。検波信号は制御増幅器14を介して増幅され電圧
制御型水晶発振器13の制御電圧となる。
簡単に言えば従来のセシウム原子発振器は、セシウムビ
ーム管１内で発生する高安定な原子共鳴を利用して電圧
制御型水晶発振器13の出力周波数を制御するものであ
る。
ーム管１内で発生する高安定な原子共鳴を利用して電圧
制御型水晶発振器13の出力周波数を制御するものであ
る。
セシウムビーム管１は一種の真空管であり、その内部で
セシウムの粒子を散乱せずに飛行させる為、及び飛行し
たセシウムの粒子をイオン化させるための赤熱したイオ
ン化リボンの酸化を防止するためにイオンポンプによっ
て高真空に保たれている。特にセシウムビーム管１の立
ち上げ時にはイオンポンプに通電し、セシウムビーム管
内の圧力が１×10-17Torr以下まで十分低下したのちに
イオン化リボンに通電するのである。ところがイオンポ
ンプはその特有の動作原理のために、通電と動時に起動
するとは限らず、通電後数分後に起動する場合、何らか
の機械的ショックを与えない限り起動しない場合すらあ
る。
セシウムの粒子を散乱せずに飛行させる為、及び飛行し
たセシウムの粒子をイオン化させるための赤熱したイオ
ン化リボンの酸化を防止するためにイオンポンプによっ
て高真空に保たれている。特にセシウムビーム管１の立
ち上げ時にはイオンポンプに通電し、セシウムビーム管
内の圧力が１×10-17Torr以下まで十分低下したのちに
イオン化リボンに通電するのである。ところがイオンポ
ンプはその特有の動作原理のために、通電と動時に起動
するとは限らず、通電後数分後に起動する場合、何らか
の機械的ショックを与えない限り起動しない場合すらあ
る。
以上のようなイオンポンプの性質により従来のセシウム
原子発振器のセシウムビーム管は、イオンポンプが起動
していないにもかかわらずイオン化リボンに通電してし
まい、イオン化リボンが酸化し雑音の増大を引き起こし
信号対雑音比の著しい低下あるいは動作不能となる可能
性すらあるという重大な欠点があった。
原子発振器のセシウムビーム管は、イオンポンプが起動
していないにもかかわらずイオン化リボンに通電してし
まい、イオン化リボンが酸化し雑音の増大を引き起こし
信号対雑音比の著しい低下あるいは動作不能となる可能
性すらあるという重大な欠点があった。
本発明のセシウム原子発振器は、セシウムビーム管内圧
が十分に低下したのを検出した後セシウムビーム管用電
源を動作させるイオンポンプ起動検出装置を有してい
る。
が十分に低下したのを検出した後セシウムビーム管用電
源を動作させるイオンポンプ起動検出装置を有してい
る。
次に本発明の実施例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、セシウムビーム管１はセシウムビーム管駆
動用電源５によって駆動される。この電源を駆動する前
に、まずイオンポンプ起動検出装置４を通電することに
より、イオンポンプ電源３を駆動しイオンポンプ２を通
電する。このとき、イオンポンプ２の動作状況（管内の
真空度）はそれに流れる電流を監視することにより判明
するので、イオンポンプ起動検出装置４でイオンポンプ
に流れる電流をチェックし、正常な起動をしかつセシウ
ムビーム管内部圧力が十分低下したことを確認した後
に、セシウムビーム管駆動用電源５の動作を開始せしめ
る。
動用電源５によって駆動される。この電源を駆動する前
に、まずイオンポンプ起動検出装置４を通電することに
より、イオンポンプ電源３を駆動しイオンポンプ２を通
電する。このとき、イオンポンプ２の動作状況（管内の
真空度）はそれに流れる電流を監視することにより判明
するので、イオンポンプ起動検出装置４でイオンポンプ
に流れる電流をチェックし、正常な起動をしかつセシウ
ムビーム管内部圧力が十分低下したことを確認した後
に、セシウムビーム管駆動用電源５の動作を開始せしめ
る。
第２図はイオンポンプ電源３が通電開始時のイオンポン
プ２に流す電流の時間的変化を表わす線図である。通
常、イオンポンプを通電させると、通電開始点６からイ
オンポンプ起動点７までの時間はそのときのセシウムバ
ーム管内圧力、電源電圧、オオンポンプ用マグネットの
磁束密度等の諸条件によりまちまちである。イオンポン
プ２が起動するとイオンポンプに流れる電流はセシウム
ビーム管内圧力が低下するのに伴ない徐々に減少し、図
中８以降のような平衡状態に達する。イオンポンプ起動
検出装置４はこの平衡状態に入ったことを確認した後に
セシウムビーム管駆動用電源５の動作を開始せしめ、イ
オン化リボン等に通電されることとなる。
プ２に流す電流の時間的変化を表わす線図である。通
常、イオンポンプを通電させると、通電開始点６からイ
オンポンプ起動点７までの時間はそのときのセシウムバ
ーム管内圧力、電源電圧、オオンポンプ用マグネットの
磁束密度等の諸条件によりまちまちである。イオンポン
プ２が起動するとイオンポンプに流れる電流はセシウム
ビーム管内圧力が低下するのに伴ない徐々に減少し、図
中８以降のような平衡状態に達する。イオンポンプ起動
検出装置４はこの平衡状態に入ったことを確認した後に
セシウムビーム管駆動用電源５の動作を開始せしめ、イ
オン化リボン等に通電されることとなる。
以上説明したように本発明は、装置立ち上げ時にイオン
ポンプの動作を監視し、セシウムビーム管内の圧力が十
分低下した後にイオン化リボンに通電することにより、
誤ってセシウムビーム管の動作を悪化させるようなこと
を防止できる。
ポンプの動作を監視し、セシウムビーム管内の圧力が十
分低下した後にイオン化リボンに通電することにより、
誤ってセシウムビーム管の動作を悪化させるようなこと
を防止できる。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
イオンポンプ起動特性を示す線図、第３図は従来のセシ
ウム原子発振器を示すブロック図である。 １……セシウムビーム管、２……イオンポンプ、３……
イオンポンプ電源、４……イオンポンプ起動検出装置、
５……セシウムビーム管駆動用電源、６……通電開始
点、７……イオンポンプ起動点、８……平衡状態開始
点、９……低周波増幅器、10……位相検波器、11……周
波数逓信、合成器、12……低周波発振器、13……電圧制
御型水晶発振器、14……制御増幅器。
イオンポンプ起動特性を示す線図、第３図は従来のセシ
ウム原子発振器を示すブロック図である。 １……セシウムビーム管、２……イオンポンプ、３……
イオンポンプ電源、４……イオンポンプ起動検出装置、
５……セシウムビーム管駆動用電源、６……通電開始
点、７……イオンポンプ起動点、８……平衡状態開始
点、９……低周波増幅器、10……位相検波器、11……周
波数逓信、合成器、12……低周波発振器、13……電圧制
御型水晶発振器、14……制御増幅器。
Claims (1)
- 【請求項１】セシウム管を含むセシウム原子発振器にお
いて、前記セシウムビーム管内圧を下げるイオンポンプ
と、前記内圧が十分に低下したことを検出して前記セシ
ウムビーム管を駆動するイオン起動検出装置とを含むセ
シウム原子発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8273986A JPH0671205B2 (ja) | 1986-04-09 | 1986-04-09 | セシウム原子発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8273986A JPH0671205B2 (ja) | 1986-04-09 | 1986-04-09 | セシウム原子発振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62239616A JPS62239616A (ja) | 1987-10-20 |
| JPH0671205B2 true JPH0671205B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=13782783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8273986A Expired - Lifetime JPH0671205B2 (ja) | 1986-04-09 | 1986-04-09 | セシウム原子発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0671205B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2652971B2 (ja) * | 1990-02-28 | 1997-09-10 | 日本電気株式会社 | セシウム原子発振器 |
-
1986
- 1986-04-09 JP JP8273986A patent/JPH0671205B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62239616A (ja) | 1987-10-20 |
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