JPS60170276A - 原子ビ−ム管 - Google Patents
原子ビ−ム管Info
- Publication number
- JPS60170276A JPS60170276A JP2638284A JP2638284A JPS60170276A JP S60170276 A JPS60170276 A JP S60170276A JP 2638284 A JP2638284 A JP 2638284A JP 2638284 A JP2638284 A JP 2638284A JP S60170276 A JPS60170276 A JP S60170276A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- brackets
- atomic beam
- atomic
- section
- carbon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S1/00—Masers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the microwave range
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の属する技術分野）
本発明は周波数標準装置に用いられる原子ビーム管に関
する− （従来技術） 小型軽ｉな可搬型周波数標準装置に用いられる代表的な
原子ビーム管としてセシウム原子ビーム管が知られてい
る。このセシウム原子ビーム管とは、標準周波数を得る
ためにセシウム原子の共鳴を検知するものである。
する− （従来技術） 小型軽ｉな可搬型周波数標準装置に用いられる代表的な
原子ビーム管としてセシウム原子ビーム管が知られてい
る。このセシウム原子ビーム管とは、標準周波数を得る
ためにセシウム原子の共鳴を検知するものである。
簡単に言えば、超高真空に保った＾全封止管内において
発射されたセシウム原子ビームが、外部から入射したマ
イクロ波と共鳴１〜、共鳴を受けたセシウム原子が適当
に細面されて検出器に向うような構成を有している。
発射されたセシウム原子ビームが、外部から入射したマ
イクロ波と共鳴１〜、共鳴を受けたセシウム原子が適当
に細面されて検出器に向うような構成を有している。
第１図はセシウム原子ビーム管の構成を示している。図
において、真空封止管１内の左端に設置された原子ビー
ム源２から発射されたセシウム原子ビーム３は、通常、
Ａマグネットと呼ばれる状態選択磁石４によシあるエネ
ルギー状態をもつ粒子だけが選択され、シールドケース
５にょシその外部とは磁気しゃ断されたマイクロ波空胴
共鳴器６に導かれる。マイクロ波空胴共鳴器６では超微
細構造によるエネルギー準位間の周波数（で相当するマ
イクロ波周波数でセシウム原子が共鳴し、エネルギー準
位ｉ１．ｉｊで遷移する。遂移したセシウム原子はＢマ
グネットと呼ばれる状態選択磁石７によシ偏向されたあ
とイオン化リボンからなる検出器８によりｍ見出力信号
として取り出される。址た、封止管１内を超１％仄空に
保つためにイオンポンプ１０が設けである。
において、真空封止管１内の左端に設置された原子ビー
ム源２から発射されたセシウム原子ビーム３は、通常、
Ａマグネットと呼ばれる状態選択磁石４によシあるエネ
ルギー状態をもつ粒子だけが選択され、シールドケース
５にょシその外部とは磁気しゃ断されたマイクロ波空胴
共鳴器６に導かれる。マイクロ波空胴共鳴器６では超微
細構造によるエネルギー準位間の周波数（で相当するマ
イクロ波周波数でセシウム原子が共鳴し、エネルギー準
位ｉ１．ｉｊで遷移する。遂移したセシウム原子はＢマ
グネットと呼ばれる状態選択磁石７によシ偏向されたあ
とイオン化リボンからなる検出器８によりｍ見出力信号
として取り出される。址た、封止管１内を超１％仄空に
保つためにイオンポンプ１０が設けである。
従来のセシウムビーム管のうち代表的なものとして特公
昭４２−２７５１７号公報に記載されたものが知られて
いる。一般に、原子ビーム３′は例えば１×１０−朋Ｈ
ｙ以上の超高真空を保ち、原子ビームを形成する原子粒
子と他の粒子との衝突を杉か抑える必要がめる。したが
って、特に使用されなかった原子ビーム材料はただちに
除去する必要がある。前記公報記載の原子ビーム管は、
残留ガス分子および使用されなかった原子ビームをゲ。
昭４２−２７５１７号公報に記載されたものが知られて
いる。一般に、原子ビーム３′は例えば１×１０−朋Ｈ
ｙ以上の超高真空を保ち、原子ビームを形成する原子粒
子と他の粒子との衝突を杉か抑える必要がめる。したが
って、特に使用されなかった原子ビーム材料はただちに
除去する必要がある。前記公報記載の原子ビーム管は、
残留ガス分子および使用されなかった原子ビームをゲ。
ター（捕獲）するために、ドーム形封体端部１８および
１９の内部とビーム通路附近の領域における磁気連べい
体５５０表面とカーボン被覆（表面ケラター）が施され
ている。すなわち、原子ビーム管の各部品にはカーボン
等のゲッター材を塗布する必要がある。
１９の内部とビーム通路附近の領域における磁気連べい
体５５０表面とカーボン被覆（表面ケラター）が施され
ている。すなわち、原子ビーム管の各部品にはカーボン
等のゲッター材を塗布する必要がある。
しかしながら、このような従来の原子ビーム管において
は様々な部品についてカーボンの塗布が必要となシ多大
なる製作時間を要する。。
は様々な部品についてカーボンの塗布が必要となシ多大
なる製作時間を要する。。
（１） カーボンの付着し易くするため部品表面に凹凸
をつけるブラスト作業。
をつけるブラスト作業。
（２）表面の洗浄。
（３）真空または水素雰囲気中でのベーキングによるガ
ス出し。
ス出し。
（４）粉末状のカーボンを含むアルコール溶液を部品表
面に塗布する。
面に塗布する。
（５）工程（４）で塗布したカーボンを焼き付けるため
真空中でベーキングする。
真空中でベーキングする。
以上のような作業は部品の機械加工終了後、はとんど全
ての部品について行う必要かめる。したかって、部品の
製作から原子ビーム管本体の組立てまでに多大な時間を
喪し、大量生産には適さないという欠点が従来のビーム
管にはある。
ての部品について行う必要かめる。したかって、部品の
製作から原子ビーム管本体の組立てまでに多大な時間を
喪し、大量生産には適さないという欠点が従来のビーム
管にはある。
また、工程（１）のブラスト作業はセラミックの微小な
粉末を部品にたたきつけることによ多部品表面に凹凸を
つける作業であるが、これは磁性部品に多大なる悪影響
を及はすこととなる。さらに詳しく言えば、磁性部品に
対しては、機械加工完了後その磁気特性を向上させるた
めに真空炉中で例えば１０００℃の高温に数分間保った
あと徐々に冷去するアニール作業を行うが、ブラスト作
業による衝撃によりその磁気特性を損うという欠点もお
る。
粉末を部品にたたきつけることによ多部品表面に凹凸を
つける作業であるが、これは磁性部品に多大なる悪影響
を及はすこととなる。さらに詳しく言えば、磁性部品に
対しては、機械加工完了後その磁気特性を向上させるた
めに真空炉中で例えば１０００℃の高温に数分間保った
あと徐々に冷去するアニール作業を行うが、ブラスト作
業による衝撃によりその磁気特性を損うという欠点もお
る。
（発明の目的）
本発明の目的は上述の欠点を除去した原子ビーム管を提
供することにある。
供することにある。
（発明の構成→
本発明の原子ビーム管は、原子ビームを射出する原子ビ
ーム発生部と該原子ビーム発生部からの前記原子ビーム
を検出するビーム検出部と前記ビーム発生部と前記検出
部との間に前記原子ビームを偏向するために改良された
一対の状Ｍｉ択磁石部と該一対の状態選択磁石の間に配
ｆｉ１されたマイクロ波共鳴部と該共鳴部を微小均一磁
場で包み込むための磁場発生部とこれらの各部を収容し
内部が真空状態である収容部とｔ有する原子ビーム管に
おいて、前記収容部門で射出される原子ビームのうちの
不必要な原子ビームを吸潰するようゲッタ材を前記各部
のうちの少なくとも一つの予め足めた部分に設けである
。
ーム発生部と該原子ビーム発生部からの前記原子ビーム
を検出するビーム検出部と前記ビーム発生部と前記検出
部との間に前記原子ビームを偏向するために改良された
一対の状Ｍｉ択磁石部と該一対の状態選択磁石の間に配
ｆｉ１されたマイクロ波共鳴部と該共鳴部を微小均一磁
場で包み込むための磁場発生部とこれらの各部を収容し
内部が真空状態である収容部とｔ有する原子ビーム管に
おいて、前記収容部門で射出される原子ビームのうちの
不必要な原子ビームを吸潰するようゲッタ材を前記各部
のうちの少なくとも一つの予め足めた部分に設けである
。
（実施例）
次に本発明について１囲を参照して詳細に線間、 する
。
。
第２図は本発明の一実施例を示す分解斜視図である。図
において、ブラケット１３および１４は例えばステンレ
スからなシ、これらのブラケットに対し、その表面の洗
浄とガス出しとの２工程だけからなる前処理が行われる
。状態選択磁石４および７ならびに原子ビーム源２をブ
ラケットに廠み立てるときに、カーボンを予め塗布（前
述の工程（１）〜（（へ）を実施）したステンレス等か
らなるシート状部Ｕ’１６にブラケット１３および１４
の各部にスポット溶接（図のＸ印は溶接部分を示す）す
る。＋６Ｊ ｍ Ｖこ、・シールドケース５にもカーフ
丁ζンを予め塗布したシート１（ｉｉミスポラトイ接に
より固定する。また、真空封止管１の内面Ｖこも同様の
シート１６をスポット冷（妾により固定する。
において、ブラケット１３および１４は例えばステンレ
スからなシ、これらのブラケットに対し、その表面の洗
浄とガス出しとの２工程だけからなる前処理が行われる
。状態選択磁石４および７ならびに原子ビーム源２をブ
ラケットに廠み立てるときに、カーボンを予め塗布（前
述の工程（１）〜（（へ）を実施）したステンレス等か
らなるシート状部Ｕ’１６にブラケット１３および１４
の各部にスポット溶接（図のＸ印は溶接部分を示す）す
る。＋６Ｊ ｍ Ｖこ、・シールドケース５にもカーフ
丁ζンを予め塗布したシート１（ｉｉミスポラトイ接に
より固定する。また、真空封止管１の内面Ｖこも同様の
シート１６をスポット冷（妾により固定する。
このように、本′尖廁例においては、ブラケット、シー
ルドケースおよび封止管の前処理は全て？′ｌｔ’ｆｌ
とガス出しとの２工程だけでよく、プラスト−洗浄−ガ
ス出し−カーボン塗布−焼イ３１という５工程からなる
Ｍ処理が８髪な従来構造に比べて前処理工程が短縮され
ている。ｊまたステンレスのシート部材１６にのみカー
ボン塗布するので、愉ψ、な治具を使用することによ如
、カーホン塗布の自動化が達成、できる。
ルドケースおよび封止管の前処理は全て？′ｌｔ’ｆｌ
とガス出しとの２工程だけでよく、プラスト−洗浄−ガ
ス出し−カーボン塗布−焼イ３１という５工程からなる
Ｍ処理が８髪な従来構造に比べて前処理工程が短縮され
ている。ｊまたステンレスのシート部材１６にのみカー
ボン塗布するので、愉ψ、な治具を使用することによ如
、カーホン塗布の自動化が達成、できる。
−ｔ７１ｃ、磁性部材からなるシールドケース５は、外
部の磁場からケース内を遮へいするとともに、その内部
には、Ｃａ場発生装置１２により地磁場の約５分の１に
相当する６０ミリガウスの磁場が発生している。もし、
ここでの磁場が少しでもずれれば原子ビーム管の最も重
要な特性のひとつに挙げられる遷移周波数の確度を低下
させる結果となる。したがって、シールドケース５は予
め消磁されている必要があり、衝撃を加えることにより
帯磁することがないようにしなければならない。
部の磁場からケース内を遮へいするとともに、その内部
には、Ｃａ場発生装置１２により地磁場の約５分の１に
相当する６０ミリガウスの磁場が発生している。もし、
ここでの磁場が少しでもずれれば原子ビーム管の最も重
要な特性のひとつに挙げられる遷移周波数の確度を低下
させる結果となる。したがって、シールドケース５は予
め消磁されている必要があり、衝撃を加えることにより
帯磁することがないようにしなければならない。
本発明の原子ビーム管では、前処理としてブラスト作業
を必要としないので帯磁の恐れがなく、周波数標準に用
いた場合、その絶対周波数は確実なものとなシその周波
数信頼性は大幅に向上する１、Ｃ発明の効果） 以上、本発明には、製造時間の短縮および遷移周波数の
確度の向上を達成できるという効果がある。
を必要としないので帯磁の恐れがなく、周波数標準に用
いた場合、その絶対周波数は確実なものとなシその周波
数信頼性は大幅に向上する１、Ｃ発明の効果） 以上、本発明には、製造時間の短縮および遷移周波数の
確度の向上を達成できるという効果がある。
第１図はセシウムビーム管を示す図および第２図は本発
明の一実施例を示す分解斜袂図である。 図において、 １・・・・・・真空封止管、２・・・・・・原子ビーム
沖、３・・・・・・ビーム軌直、４・・・・・・状態選
択磁石、５・・・・・・シールドケース、６・・・・・
・マイクロ波空胴共振器、７・・・・・・状態選択磁石
、８・・・・・・検出器、９・・・・・・マイクロ波導
入部、１０・・・・・・イオンポンプ、１１・・・・・
・固定部、１２・・・・・・Ｃ磁場発生装置、１３，１
４・・・・・・ブラケット、１５・・・・・・Ｌ％ベー
ス。
明の一実施例を示す分解斜袂図である。 図において、 １・・・・・・真空封止管、２・・・・・・原子ビーム
沖、３・・・・・・ビーム軌直、４・・・・・・状態選
択磁石、５・・・・・・シールドケース、６・・・・・
・マイクロ波空胴共振器、７・・・・・・状態選択磁石
、８・・・・・・検出器、９・・・・・・マイクロ波導
入部、１０・・・・・・イオンポンプ、１１・・・・・
・固定部、１２・・・・・・Ｃ磁場発生装置、１３，１
４・・・・・・ブラケット、１５・・・・・・Ｌ％ベー
ス。
Claims (1)
- 原子ビームを射出する原子ビーム発生部と該原子ビーム
発生部からの前記原子ビームを検出するビーム検出部と
前記ビーム発生部と前記検出部との間に前記原子ビーム
シ辷偏向するために配置きれた一対の状態〕′！４沢磁
石部と、該一対の状態選択磁石の間に配信されたマイク
ロ波共鳴部と該マイク収容部とを有する原子ビーム管に
おいて、前記収容部内で射出される原子ビームのうちの
不必要な原子ビーム？ｉｌ−吸着するようゲッタ利を前
記各部のうちの少なくとも一つの予め定めた部分に設け
たことを特徴とする原子ビーム管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2638284A JPS60170276A (ja) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | 原子ビ−ム管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2638284A JPS60170276A (ja) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | 原子ビ−ム管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60170276A true JPS60170276A (ja) | 1985-09-03 |
Family
ID=12191972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2638284A Pending JPS60170276A (ja) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | 原子ビ−ム管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60170276A (ja) |
-
1984
- 1984-02-15 JP JP2638284A patent/JPS60170276A/ja active Pending
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