JPS60170277A - 原子ビ−ム管 - Google Patents
原子ビ−ム管Info
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- JPS60170277A JPS60170277A JP2638384A JP2638384A JPS60170277A JP S60170277 A JPS60170277 A JP S60170277A JP 2638384 A JP2638384 A JP 2638384A JP 2638384 A JP2638384 A JP 2638384A JP S60170277 A JPS60170277 A JP S60170277A
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- JP
- Japan
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- base plate
- atomic beam
- atomic
- fixed
- shielding case
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- Pending
Links
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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。
する。
（従来技術）
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。簡単に
言えば、超高真空に保った真空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
波と共鳴し、共鳴を受けたセシウム原子が適尚に偏向さ
れて検出器に向うような構成を有している。
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、超高真空に保った真空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
波と共鳴し、共鳴を受けたセシウム原子が適尚に偏向さ
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によシその外部とは磁気しゃ断されたマイクロ波空胴
共振器６に導かれる。マイクロ波空胴共振器では超微細
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マグネットと呼
ばれる状態選択磁石７にょシ偏向されたあとイオン化リ
ボンからなる検出器８によシミ見出力信号として取シ出
される。！た、ビーム管内を超高真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によシその外部とは磁気しゃ断されたマイクロ波空胴
共振器６に導かれる。マイクロ波空胴共振器では超微細
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マグネットと呼
ばれる状態選択磁石７にょシ偏向されたあとイオン化リ
ボンからなる検出器８によシミ見出力信号として取シ出
される。！た、ビーム管内を超高真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１７で、
特公昭４２−２７５１７号公報に記載されたものが知ら
れている。この公報記載の原子ビーム管は、真空封止管
１７〜Ｊ９に設けられた原子ビーム源１と、状態選択磁
石２と、シールドケースにより磁気シールドされたマイ
クロ波空胴共振器３と、状態選択砲１石２と、シールド
ケースによす磁気シールドされたマイクロ波空胴共振器
３と、状態選択磁石５と、イオン化リボンからなる検出
器７ど、これらの構成要素を固定支持する支持装置１６
とから構成されている。
特公昭４２−２７５１７号公報に記載されたものが知ら
れている。この公報記載の原子ビーム管は、真空封止管
１７〜Ｊ９に設けられた原子ビーム源１と、状態選択磁
石２と、シールドケースにより磁気シールドされたマイ
クロ波空胴共振器３と、状態選択砲１石２と、シールド
ケースによす磁気シールドされたマイクロ波空胴共振器
３と、状態選択磁石５と、イオン化リボンからなる検出
器７ど、これらの構成要素を固定支持する支持装置１６
とから構成されている。
しかしながら、このような構成の従来の原子ビーム管に
おいては、各構成要素２．３．５．６および７を一つの
支持装置１６に固定するとき、その軸合わせが困難であ
ることが明らかである。すなわち、各構成要素は百分の
５程鹿の精度で位置決めをする必要があるが、構成要素
２．３．５．６および７の固定箇所と原子ビーム通過箇
所とけ比較的距離がある点と取付は金具を介して固定し
ている構成要素がある点とから、軸合わせには測量用望
遠鏡等を使用する必要がある。また、第１図から明らか
外ように、各構成要素は一直線上に並ぶものでば々くそ
れぞれ数ミＩＪメートル程度のオフセットを持って固定
されるものである。したがって、原子ビームの進行して
いく順すなわち原子ビーム源２、磁石４、磁石７、検出
器８といつ順貰たはその逆の１１１序で望遠鏡の軸をず
らしながら各構成要素の取り付は位置を決定（−でいく
という作業を強いられる。この結果、各構成要素の取付
精度が悪く、原子ビーム管の性能株低下する。そこで、
歩留シを上げるために超高真空例えばＩ Ｘ １０−７
Ｔｏｎ程度の真空度を実現できる真空チャンバの中で
、実際に原子ビームを出してその性能を確認したυ、構
成要素の２ないし３点を微妙に移動させながら位置決め
をするという多大な時間を要する作業が必要である。
おいては、各構成要素２．３．５．６および７を一つの
支持装置１６に固定するとき、その軸合わせが困難であ
ることが明らかである。すなわち、各構成要素は百分の
５程鹿の精度で位置決めをする必要があるが、構成要素
２．３．５．６および７の固定箇所と原子ビーム通過箇
所とけ比較的距離がある点と取付は金具を介して固定し
ている構成要素がある点とから、軸合わせには測量用望
遠鏡等を使用する必要がある。また、第１図から明らか
外ように、各構成要素は一直線上に並ぶものでば々くそ
れぞれ数ミＩＪメートル程度のオフセットを持って固定
されるものである。したがって、原子ビームの進行して
いく順すなわち原子ビーム源２、磁石４、磁石７、検出
器８といつ順貰たはその逆の１１１序で望遠鏡の軸をず
らしながら各構成要素の取り付は位置を決定（−でいく
という作業を強いられる。この結果、各構成要素の取付
精度が悪く、原子ビーム管の性能株低下する。そこで、
歩留シを上げるために超高真空例えばＩ Ｘ １０−７
Ｔｏｎ程度の真空度を実現できる真空チャンバの中で
、実際に原子ビームを出してその性能を確認したυ、構
成要素の２ないし３点を微妙に移動させながら位置決め
をするという多大な時間を要する作業が必要である。
このように、従来の原子ビーム管は、その組立てのため
に特殊な装置や、多大な時間を要するという欠点がおる
。また、原子ビーム省の全ての部品は超高真空を実現さ
せるために組立１前にあらかじめカス出しを行うことが
必要であるが、ガス出し後、短時間で真を封止でき斤い
と再びガスを吸収するため、従来の房、子ビーム管のよ
うに組立てに多くの時間を要プるものでは完成後の真空
糺および寿命に四組を発生するという欠点もある。
に特殊な装置や、多大な時間を要するという欠点がおる
。また、原子ビーム省の全ての部品は超高真空を実現さ
せるために組立１前にあらかじめカス出しを行うことが
必要であるが、ガス出し後、短時間で真を封止でき斤い
と再びガスを吸収するため、従来の房、子ビーム管のよ
うに組立てに多くの時間を要プるものでは完成後の真空
糺および寿命に四組を発生するという欠点もある。
（発明の目的）
本発明の目的社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９、 （発明の構成） 本発明のビームＣ＃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原子ビームを検出
するビーム検出部と前記原子ビーム発生部と前記検出部
との間に離間して配置され前記原子ビームの原子状態の
１つをそれぞれ選択する一対の状態選択磁石部と該一対
の状態選択磁石部の間に配置され前記選択された一つの
原子状態を他の一つの原子状態に遷移せしめるマイクロ
波空胴共振部とこれらの各部を収容し内部が真空状態で
ある収容部とを有する原子ビーム管において、前記磁石
部９外の各部がベースプレートに設けた複数の位置調整
用四部にしである。
供することにある９、 （発明の構成） 本発明のビームＣ＃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原子ビームを検出
するビーム検出部と前記原子ビーム発生部と前記検出部
との間に離間して配置され前記原子ビームの原子状態の
１つをそれぞれ選択する一対の状態選択磁石部と該一対
の状態選択磁石部の間に配置され前記選択された一つの
原子状態を他の一つの原子状態に遷移せしめるマイクロ
波空胴共振部とこれらの各部を収容し内部が真空状態で
ある収容部とを有する原子ビーム管において、前記磁石
部９外の各部がベースプレートに設けた複数の位置調整
用四部にしである。
（実施例）
次に本発明について図面を針照して訂細に説明する。
第２図および第３図は本発明の一実施例を示す分解斜祈
図でおる。
図でおる。
第２図および第３図において、Ｃ磁場発生装醇３はシー
ルドケース５の上部から挿入されネジ６およびスペーサ
４を介してシールケース５０側ｍ１板と一定の間隔を保
ちながら同定される。ベースプレート８は、シールドケ
ース５のベースプレート挿入ロアから挿入されネジ３１
とネジ穴９とを介してシールドケース５に固定され、さ
らに、ベースプレー）８ｉｔ、真空封止管１のベースプ
レート取付台２７および３０にネジ止め固定される。固
定後、ベースプレート８に各部品を順次組み立てる。
ルドケース５の上部から挿入されネジ６およびスペーサ
４を介してシールケース５０側ｍ１板と一定の間隔を保
ちながら同定される。ベースプレート８は、シールドケ
ース５のベースプレート挿入ロアから挿入されネジ３１
とネジ穴９とを介してシールドケース５に固定され、さ
らに、ベースプレー）８ｉｔ、真空封止管１のベースプ
レート取付台２７および３０にネジ止め固定される。固
定後、ベースプレート８に各部品を順次組み立てる。
まず、マイクロ波空胴共振器１３がマイクロ波空胴共振
器取付用凹部３８に押えネジ１４によｐ固定されたあと
、シールドケース５の上部がし中へい板３５で蓋される
。Ａ偏向磁石用磁極片１１はプレート８の磁極片取付用
凹部３２に押えネジ１２によシ固定される。また、Ｂ偏
向磁石用磁極片も同様に固定される。検出器１９および
原子ビーム源２がそれぞれプレート８の切欠き部４０お
よび凹部３７に押えネジ１０および２４によシ固定され
る。Ａ状態選択磁石１５は２つのブラケット１６間に押
えネジ１８で締め付けられる。Ｂ状態選択磁石２０も同
様に２つのブラケット２１間に押えネジ２３で締め付け
られる。このあと、ブラケット１６および２１は取付台
２８および２９にそれぞれネジ１７および２２で固定さ
れる。このとき、ベースプレート８に取り付けられてい
る磁極片が両状態選択磁石１５および２０のＮ極および
Ｓ極の間隙に挿入される。全部品の取付は後、蓋２５を
真空封止管１に被せ、真空封止する。
器取付用凹部３８に押えネジ１４によｐ固定されたあと
、シールドケース５の上部がし中へい板３５で蓋される
。Ａ偏向磁石用磁極片１１はプレート８の磁極片取付用
凹部３２に押えネジ１２によシ固定される。また、Ｂ偏
向磁石用磁極片も同様に固定される。検出器１９および
原子ビーム源２がそれぞれプレート８の切欠き部４０お
よび凹部３７に押えネジ１０および２４によシ固定され
る。Ａ状態選択磁石１５は２つのブラケット１６間に押
えネジ１８で締め付けられる。Ｂ状態選択磁石２０も同
様に２つのブラケット２１間に押えネジ２３で締め付け
られる。このあと、ブラケット１６および２１は取付台
２８および２９にそれぞれネジ１７および２２で固定さ
れる。このとき、ベースプレート８に取り付けられてい
る磁極片が両状態選択磁石１５および２０のＮ極および
Ｓ極の間隙に挿入される。全部品の取付は後、蓋２５を
真空封止管１に被せ、真空封止する。
固定位置の調整方法を原子ビーム源２の場合を例にとシ
第４図を参照して説明する。第４図において、ベースプ
レート８には、センターライン３３と予め計′Ｊ！＃ま
たは実験にょシ得たオフセット量だけセンターライン３
３から隔たった原子ビーム源取付は位置指示線３４とか
りかかれている。
第４図を参照して説明する。第４図において、ベースプ
レート８には、センターライン３３と予め計′Ｊ！＃ま
たは実験にょシ得たオフセット量だけセンターライン３
３から隔たった原子ビーム源取付は位置指示線３４とか
りかかれている。
一方、原子ビーム源２には原子線スリット３１の中心を
通るようなセンターライン３６がけかかれている１、し
たがって、組立て時には、原子ビーム源取付は位置指示
線３４と原子ビーム源センターライン３６とが合致する
ように原子ビーム源２をネジ止めすればよい。この調整
のために、ネジ１０（第３図）が挿入される穴４１は長
円形状と々っている。
通るようなセンターライン３６がけかかれている１、し
たがって、組立て時には、原子ビーム源取付は位置指示
線３４と原子ビーム源センターライン３６とが合致する
ように原子ビーム源２をネジ止めすればよい。この調整
のために、ネジ１０（第３図）が挿入される穴４１は長
円形状と々っている。
同様に穴４２および４３も長円形状となっている。
このように、本実施例では、組立て時に簡単にかつ正確
に各部品の位置決めを行なえ、短時間で組み立てが完了
するため、各部品に吸収されるガスを最少限に抑えこと
ができ、この結果、完成後の真空度および寿命の問題が
全くなくなる。
に各部品の位置決めを行なえ、短時間で組み立てが完了
するため、各部品に吸収されるガスを最少限に抑えこと
ができ、この結果、完成後の真空度および寿命の問題が
全くなくなる。
（発明の効果）
以上、本発明には、組立て精度の向上高真空度の確保お
よび製作時間の短縮を達成できるという効果がある。
よび製作時間の短縮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、第２図および第３
図は本発明の一実施例を示す分Ｍ余Ｉ視図ならびに第４
図は原子ビーム源の取付構造を示す斜視図である。 図において、１・・・・・・真空封止管、２・・・・・
・原子ビーム源、３・・・・・・Ｃ磁場発生装置、４・
・・・・・スペーサ（セラミック）、５・・・・・・シ
ールドケース、６・・・・・・押えネジ、７・・・・・
・ベースプレート挿入口、８・・・・・・ベースプレー
ト、９・・・・・・ネジ穴、１０・・・・・・押えネジ
、１１・・・・・・磁極片、１２・・・・・・押えネジ
、１３・・・・・・マイクロ波空胴共振器、１４・・・
・・・押えネジ、１５・・・・・・Ａ状態選択磁石、１
６・・・・・・ブラケット、１７．１８・・・・・・押
えネジ、１９・・・・・・検出器、２０・・・・・・Ｂ
状態選択磁石、２１・・・・・・ブラケット、２２゜２
３・・・・・・押えネジ、２４・・・・・・押えネジ、
２５・・・・・・蕪、２６・・・・・・マイクロ波導入
部、２７・・・・・・ベースプレート取付台、２８・・
・・・・Ａ状態選択磁石取付台、２９・・・・・・Ｂ状
態選択磁石取伺台、３０・・・・・・ベースプレート取
付台用凹部、３１・・・・・・原子線スリット、３２・
・・・・・磁極片取付は位置、３３・・・・・・ベース
プレートセンターライン、３４・・・・・・原子ビーム
源取付は位置指示線、３５・・・・・・シールドケース
上部しヤヘい板、３６・・・・・・原子ビーム源センタ
ーライン、３７・・・・・・原子ビーム源取付用凹部、
３８・・・・・・マイクロ波空胴共振器取付用凹部、４
１〜４３・・・・・・穴。
図は本発明の一実施例を示す分Ｍ余Ｉ視図ならびに第４
図は原子ビーム源の取付構造を示す斜視図である。 図において、１・・・・・・真空封止管、２・・・・・
・原子ビーム源、３・・・・・・Ｃ磁場発生装置、４・
・・・・・スペーサ（セラミック）、５・・・・・・シ
ールドケース、６・・・・・・押えネジ、７・・・・・
・ベースプレート挿入口、８・・・・・・ベースプレー
ト、９・・・・・・ネジ穴、１０・・・・・・押えネジ
、１１・・・・・・磁極片、１２・・・・・・押えネジ
、１３・・・・・・マイクロ波空胴共振器、１４・・・
・・・押えネジ、１５・・・・・・Ａ状態選択磁石、１
６・・・・・・ブラケット、１７．１８・・・・・・押
えネジ、１９・・・・・・検出器、２０・・・・・・Ｂ
状態選択磁石、２１・・・・・・ブラケット、２２゜２
３・・・・・・押えネジ、２４・・・・・・押えネジ、
２５・・・・・・蕪、２６・・・・・・マイクロ波導入
部、２７・・・・・・ベースプレート取付台、２８・・
・・・・Ａ状態選択磁石取付台、２９・・・・・・Ｂ状
態選択磁石取伺台、３０・・・・・・ベースプレート取
付台用凹部、３１・・・・・・原子線スリット、３２・
・・・・・磁極片取付は位置、３３・・・・・・ベース
プレートセンターライン、３４・・・・・・原子ビーム
源取付は位置指示線、３５・・・・・・シールドケース
上部しヤヘい板、３６・・・・・・原子ビーム源センタ
ーライン、３７・・・・・・原子ビーム源取付用凹部、
３８・・・・・・マイクロ波空胴共振器取付用凹部、４
１〜４３・・・・・・穴。
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
発生部からの原子ビームを検出するビーム検出部と前記
原子ビーム発生部と前記検出部との間に離間して配置さ
れ前記原子ビームの原子状態の１つをそれぞれ選択する
一対の状態選択磁石部と該一対の状態選択磁石部の間に
配置され前記選択された一つの原子状態を他の一つの原
子状態に遷移せしめるマイクロ波空胴共振部とこれらの
各部を収容し内部が真空状態である収容部とを有する原
子ビーム管において、前記磁石部以外の各部がベースプ
レートに設けた複数の位置調整用凹部に固定したことを
特徴とする原子ビーム管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2638384A JPS60170277A (ja) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | 原子ビ−ム管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2638384A JPS60170277A (ja) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | 原子ビ−ム管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60170277A true JPS60170277A (ja) | 1985-09-03 |
Family
ID=12192000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2638384A Pending JPS60170277A (ja) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | 原子ビ−ム管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60170277A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5164895A (ja) * | 1974-10-09 | 1976-06-04 | Furiikuenshii Ando Taimu Shisu |
-
1984
- 1984-02-15 JP JP2638384A patent/JPS60170277A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5164895A (ja) * | 1974-10-09 | 1976-06-04 | Furiikuenshii Ando Taimu Shisu |
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