JPH0338843Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0338843Y2 JPH0338843Y2 JP420685U JP420685U JPH0338843Y2 JP H0338843 Y2 JPH0338843 Y2 JP H0338843Y2 JP 420685 U JP420685 U JP 420685U JP 420685 U JP420685 U JP 420685U JP H0338843 Y2 JPH0338843 Y2 JP H0338843Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- atomic beam
- tube
- atomic
- collector plate
- ribbon
- Prior art date
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- Expired
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- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本考案は、周波数標準装置に用いられる原子ビ
ーム管におけるビーム検出器に関する。
ーム管におけるビーム検出器に関する。
〈従来の技術〉
小型軽量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。
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、超高真空に保つた真空封止管内
において、発射されたセシウムの原子線が、外部
から入射されたマイクロ波と共鳴し、共鳴を受け
たセシウム原子が適当に偏向されて検出器へ向う
ような構成を有している。
において、発射されたセシウムの原子線が、外部
から入射されたマイクロ波と共鳴し、共鳴を受け
たセシウム原子が適当に偏向されて検出器へ向う
ような構成を有している。
第２図は、セシウム原子ビーム管の構成を示す
概略図である。第２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
たセシウムの原子線３は通常Ａマグネツトと呼ば
れる状態選択磁石４により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によ
りその外部とは磁気遮断されたマイクロ波空胴共
振器６へと導かれる。マイクロ波空胴共振器６で
は超微細構造によるエネルギー準位間の周波数に
相当するマイクロ波周波数でセシウム原子が共鳴
し、エネルギー準位間で遷移する。遷移したセシ
ウム原子はＢマグネツトと呼ばれる状態選択磁石
７により偏向された後この原子線３をイオン化リ
ボン等からなるビーム検出器８により電気出力信
号として取り出される。なおビーム管内は超高真
空に保つ必要がある為イオンポンプ９が設置され
ている。
概略図である。第２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
たセシウムの原子線３は通常Ａマグネツトと呼ば
れる状態選択磁石４により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によ
りその外部とは磁気遮断されたマイクロ波空胴共
振器６へと導かれる。マイクロ波空胴共振器６で
は超微細構造によるエネルギー準位間の周波数に
相当するマイクロ波周波数でセシウム原子が共鳴
し、エネルギー準位間で遷移する。遷移したセシ
ウム原子はＢマグネツトと呼ばれる状態選択磁石
７により偏向された後この原子線３をイオン化リ
ボン等からなるビーム検出器８により電気出力信
号として取り出される。なおビーム管内は超高真
空に保つ必要がある為イオンポンプ９が設置され
ている。
上記セシウム原子ビーム管で使用されるビーム
検出器８のうち代表的なものとして、電子増倍管
方式と二極管方式が知られている。
検出器８のうち代表的なものとして、電子増倍管
方式と二極管方式が知られている。
第３図は電子増倍管方式のビーム検出器の構成
を示す概略図である。原子線３はビーム検出器内
に飛来してくると、イオン化リボン１０によりイ
オン化された後に質量選択マグネツト１１により
偏向され、電子増倍管１２へと導かれる。電子増
倍管１２では数pAという微小電流を２次電子を
利用して数百万倍程度に増幅し、これを原子ビー
ム管の外部に出力信号として取り出す。
を示す概略図である。原子線３はビーム検出器内
に飛来してくると、イオン化リボン１０によりイ
オン化された後に質量選択マグネツト１１により
偏向され、電子増倍管１２へと導かれる。電子増
倍管１２では数pAという微小電流を２次電子を
利用して数百万倍程度に増幅し、これを原子ビー
ム管の外部に出力信号として取り出す。
第４図は二極管方式のビーム検出器の構成を示
す概略図である。原子線３はビーム検出器内に飛
来してコレクタ板１３に設けられたビーム通過口
１４を通過し、イオン化リボン１０に到達する。
原子線３はそこでイオン化され、コレクタ板１３
に向い、コレクタ板１３に到達したプラスイオン
により電流を生じ、原子ビーム管外部に取り出さ
れ、増幅回路１６により増幅される。
す概略図である。原子線３はビーム検出器内に飛
来してコレクタ板１３に設けられたビーム通過口
１４を通過し、イオン化リボン１０に到達する。
原子線３はそこでイオン化され、コレクタ板１３
に向い、コレクタ板１３に到達したプラスイオン
により電流を生じ、原子ビーム管外部に取り出さ
れ、増幅回路１６により増幅される。
〈解決すべき問題点〉
しかしながら、電子増倍管方式と二極管方式の
ビーム検出器にはそれぞれ次の問題点がある。
ビーム検出器にはそれぞれ次の問題点がある。
電子増倍管方式については、構造が複雑とな
り、原子ビーム管の重量を増大させる結果とな
る。特に質量選択マグネツト１１は通常2KG程
度の磁束密度を生ずるアルニコ系のマグネツトで
あるため、約１Kgの重さとなる。
り、原子ビーム管の重量を増大させる結果とな
る。特に質量選択マグネツト１１は通常2KG程
度の磁束密度を生ずるアルニコ系のマグネツトで
あるため、約１Kgの重さとなる。
また、電子増倍管へ原子線３を導くレイアウト
決定は容易ではないばかりか、原子ビーム管を真
空封止後に実施するガス抜きのため、400℃程度
でのベーキングの際に生じる質量選択マグネツト
１１の磁束密度低下により、出力信号の著しい低
下をも引き起こす。
決定は容易ではないばかりか、原子ビーム管を真
空封止後に実施するガス抜きのため、400℃程度
でのベーキングの際に生じる質量選択マグネツト
１１の磁束密度低下により、出力信号の著しい低
下をも引き起こす。
一方、二極管方式のビーム検出器は簡単な構造
によりビームを検出することが可能であるが、長
時間使用していると、シールドケース１５とコレ
クタ板１４の間及びイオン化リボン１０の周辺に
信号とならなかつた原子線３が残り、浮遊し易い
構造である。つまり、増幅器回路１６の増幅率は
電子増倍管１２に比べ小さいので比較的多い原子
線３を導き入れるような原子ビーム管のレイアウ
トとしている点と、コレクタ板１４が存在するこ
とにより原子線３が遮断される機会が多くなつて
いるからである。このようにして浮遊した原子線
３は雑音となり、原子ビーム管の信号対雑音の比
を低下させる結果となる。
によりビームを検出することが可能であるが、長
時間使用していると、シールドケース１５とコレ
クタ板１４の間及びイオン化リボン１０の周辺に
信号とならなかつた原子線３が残り、浮遊し易い
構造である。つまり、増幅器回路１６の増幅率は
電子増倍管１２に比べ小さいので比較的多い原子
線３を導き入れるような原子ビーム管のレイアウ
トとしている点と、コレクタ板１４が存在するこ
とにより原子線３が遮断される機会が多くなつて
いるからである。このようにして浮遊した原子線
３は雑音となり、原子ビーム管の信号対雑音の比
を低下させる結果となる。
本考案は、上記問題点を解決するものであり、
軽量かつ信号対雑音の比が高いビーム検出器を提
供するものである。
軽量かつ信号対雑音の比が高いビーム検出器を提
供するものである。
〈問題点の解決手段〉
上記問題点を解決するための、本考案に係るビ
ーム検出器の構成は、入射原子線を遮断してその
一部を導入せしめるゲツタと、導入原子線に対し
て傾斜させて配置したイオン化リボンと、イオン
化リボンで反射したイオン原子線を集めるコレク
タ板と、コレクタ板に接続した増幅回路とからな
るものである。
ーム検出器の構成は、入射原子線を遮断してその
一部を導入せしめるゲツタと、導入原子線に対し
て傾斜させて配置したイオン化リボンと、イオン
化リボンで反射したイオン原子線を集めるコレク
タ板と、コレクタ板に接続した増幅回路とからな
るものである。
〈実施例〉
次に、本考案の一実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
第１図は、本考案に係るビーム検出器を示す概
略図である。
略図である。
図中、１７はゲツタで、原子線を遮断してその
一部を導入せしめるものである。１０はイオン化
リボンであり、ゲツタ１７，１７間から導入され
た原子線３に対して傾斜させて配置されている。
本実施例では、イオン化リボン１０は原子線３に
対して直角ではなく、30°程度回転させて取付け
られている。したがつて、イオン化された原子線
は入射してくる原子線３に対し60°程度の角度を
もつて反射される。１３はコレクタ板で、イオン
化リボン１０で反射したイオン原子線を集めるも
のである。コレクタ板１３は反射された原子線の
飛行する方向に設置されるため、ビーム入射口を
必要としない。１６は、コレクタ板に接続された
増幅回路である。また、イオン化リボン１０のす
ぐ後方部分にはゲツタ１７が設置されている。
一部を導入せしめるものである。１０はイオン化
リボンであり、ゲツタ１７，１７間から導入され
た原子線３に対して傾斜させて配置されている。
本実施例では、イオン化リボン１０は原子線３に
対して直角ではなく、30°程度回転させて取付け
られている。したがつて、イオン化された原子線
は入射してくる原子線３に対し60°程度の角度を
もつて反射される。１３はコレクタ板で、イオン
化リボン１０で反射したイオン原子線を集めるも
のである。コレクタ板１３は反射された原子線の
飛行する方向に設置されるため、ビーム入射口を
必要としない。１６は、コレクタ板に接続された
増幅回路である。また、イオン化リボン１０のす
ぐ後方部分にはゲツタ１７が設置されている。
かかる構成によれば、電子増倍管方式のような
質量選択マグネツトを使用しないため、軽量であ
り、また、浮遊原子をゲツタ１７が捕捉し、コレ
クタ板１３が入射した中性原子を遮らない部分に
設置されているため、信号対雑音の比を高めるこ
とができる。
質量選択マグネツトを使用しないため、軽量であ
り、また、浮遊原子をゲツタ１７が捕捉し、コレ
クタ板１３が入射した中性原子を遮らない部分に
設置されているため、信号対雑音の比を高めるこ
とができる。
〈考案の効果〉
以上説明したように、本考案に係るビーム検出
器によれば、従来の二極管方式の持つ長所をその
まま持ち、しかも、欠点であつた不要な原子の浮
遊を大幅に減少させ、信号対雑音の比を高めるこ
とができるという効果を奏する。
器によれば、従来の二極管方式の持つ長所をその
まま持ち、しかも、欠点であつた不要な原子の浮
遊を大幅に減少させ、信号対雑音の比を高めるこ
とができるという効果を奏する。
第１図は、本考案に係るビーム検出器の一実施
例を示す概略図である。第２図は、周波数標準装
置に用いられる原子ビーム管を示す概略図であ
る。第３図は、原子ビーム管に使用する従来の電
子増倍管方式のビーム検出器を示す概略図であ
る。第４図は、原子ビーム管に使用する従来の二
極管方式のビーム検出器を示す概略図である。 １……真空封止管、２……原子ビーム源、３…
…原子線、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……ビーム検出器、９……イオン
ポンプ、１０……イオン化リボン、１１……質量
選択マグネツト、１２……電子増倍管、１３……
コレクタ板、１４……ビーム通過口、１５……シ
ールドケース、１６……増幅回路、１７……ゲツ
タ。
例を示す概略図である。第２図は、周波数標準装
置に用いられる原子ビーム管を示す概略図であ
る。第３図は、原子ビーム管に使用する従来の電
子増倍管方式のビーム検出器を示す概略図であ
る。第４図は、原子ビーム管に使用する従来の二
極管方式のビーム検出器を示す概略図である。 １……真空封止管、２……原子ビーム源、３…
…原子線、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……ビーム検出器、９……イオン
ポンプ、１０……イオン化リボン、１１……質量
選択マグネツト、１２……電子増倍管、１３……
コレクタ板、１４……ビーム通過口、１５……シ
ールドケース、１６……増幅回路、１７……ゲツ
タ。
Claims (1)
- 入射原子線を遮断してその一部を導入せしめる
ゲツタと、該導入原子線に対して傾斜させて配置
したイオン化リボンと、該イオン化リボンで反射
したイオン原子線を集めるコレクタ板と、該コレ
クタ板に接続した増幅回路とからなることを特徴
とするビーム検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP420685U JPH0338843Y2 (ja) | 1985-01-18 | 1985-01-18 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP420685U JPH0338843Y2 (ja) | 1985-01-18 | 1985-01-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61121768U JPS61121768U (ja) | 1986-07-31 |
| JPH0338843Y2 true JPH0338843Y2 (ja) | 1991-08-15 |
Family
ID=30479558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP420685U Expired JPH0338843Y2 (ja) | 1985-01-18 | 1985-01-18 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0338843Y2 (ja) |
-
1985
- 1985-01-18 JP JP420685U patent/JPH0338843Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61121768U (ja) | 1986-07-31 |
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