原子室、量子干涉装置、原子振荡器、电子设备以及移动体。提供能够抑制剩余部分的金属原子导致的特性下降的原子室,此外,提供具有该原子室的量子干涉装置、原子振荡器、电子设备以及移动体。本发明专利技术的气室(2)具有碱金属、主体部(21)以及窗部(22、23),主体部(21)以及窗部(22、23)构成封入碱金属的内部空间(S),主体部(21)的内壁面具有保持部(24),保持部(24)中的液体状的碱金属(M)的接触角小于90°。液体状的碱金属相对于保持部(24)的接触角优选小于70°,更优选小于60°。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及原子室、量子干涉装置、原子振荡器、电子设备以及移动体。
技术介绍
作为长期具有高精度的振荡特性的振荡器,公知有基于铷、铯等碱金属的原子的能量跃迀而进行振荡的原子振荡器。通常,原子振荡器的工作原理大致分为利用光与微波的双重共振现象的方式以及利用基于波长不同的两种光的量子干涉效应(CPT Coherent Populat1n Trapping(相干布居俘获))的方式。无论在哪个方式的原子振荡器中,通常,都是将碱金属封入气室(原子室)内,利用加热器将气室加热到规定温度,以使该碱金属保持固定的气体状态。此处,通常,气室内的碱金属并非全部都气化,而是一部分作为剩余部分成为液体。这样的剩余部分的碱金属原子在气室的温度低的部分析出(结露)而成为液体,当位于激励光的通过区域时,会遮挡激励光,其结果是,导致原子振荡器的振荡特性下降。因此,在专利文献I的气室中,在气室的内壁面设置有用于使碱金属析出的凹部。但是,在专利文献I的气室中,在凹部内析出的剩余部分的碱金属比较靠近激励光的通过区域的状态下,由于热扩散等,状态随时间变动,因此,被激励的气体状的碱金属的一部分与凹部内的剩余部分的碱金属接触,由此,被激励的气体状的碱金属的状态变得不均匀,其结果是,存在振荡特性下降(例如频率变动)的问题。专利文献1:日本特开2010-205875号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于,提供能够抑制剩余部分的金属原子导致的特性下降的原子室,提供具有该原子室的量子干涉装置、原子振荡器、电子设备以及移动体。本专利技术是为了解决上述的问题的至少一部分而完成的,其能够作为以下的方式或者应用例来实现。本专利技术的原子室的特征在于,具有:金属;以及壁部,其构成封入有所述金属的内部空间,所述壁部的内壁面具有金属连接部,该金属连接部与液体状的所述金属的接触角小于90° O根据这样的原子室,金属连接部对液体状金属的浸润性较高,因此,能够使剩余的液体状金属在金属连接部浸润扩展而保持稳定。因此,降低液体状的金属移动或晃动(即,能够使原子室内的液体状的金属的动作稳定化),其结果是,能够抑制剩余部分的金属导致的特性下降。在本专利技术的原子室中,优选的是,液体状的所述金属相对于所述金属连接部的接触角小于70°。由此,能够提高金属连接部对于液体状金属的浸润性。在本专利技术的原子室中,优选的是,液体状的所述金属相对于所述金属连接部的接触角小于60°。由此,能够进一步提高金属连接部对于液体状金属的浸润性。在本专利技术的原子室中,优选的是,所述金属的一部分在所述内部空间为液体状。在这样液体状的金属作为剩余部分而存在于内部空间的情况下,在液体状的金属移动或晃动时,会产生特性下降的问题。因此,在该情况下应用本专利技术时,可显著发挥其效果O在本专利技术的原子室中,优选的是,所述内部空间具有金属蓄积部,在该金属蓄积部中配置所述液体状的金属,所述金属连接部配置在所述金属蓄积部的内壁面。由此,能够使液体状的金属蓄积在对原子室的特性的影响较小的部位。在本专利技术的原子室中,优选的是,所述金属连接部的表面粗糙度Ra处于1nm以上且980nm以下的范围内。由此,能够以比较简单的结构使剩余的液体状金属在金属连接部浸润扩展而保持稳定。在本专利技术的原子室中,优选的是,所述金属连接部包含多孔质膜。由此,能够以比较简单的结构使剩余的液体状金属在金属连接部浸润扩展而保持稳定。在本专利技术的原子室中,优选的是,所述金属蓄积部的内壁面通过蚀刻进行了表面粗糙化。由此,能够以比较简单的结构使剩余的液体状金属在金属连接部浸润扩展而保持稳定。在本专利技术的原子室中,优选的是,所述壁部由包含硅以及玻璃中的至少一种在内的材料构成。由此,既能够确保原子室所需的基本功能,又能够比较简单地利用蚀刻或成膜形成金属连接部。在本专利技术的原子室中,优选的是,所述壁部具有I对窗部,各所述窗部的所述内部空间一侧的面具有液体状的所述金属的接触角比所述金属连接部大的部分。由此,能够减少液体状的金属附着于窗部。本专利技术的量子干涉装置的特征在于具有本专利技术的原子室。由此,可提供具有能够抑制剩余部分的金属原子导致的特性下降的原子室的量子干涉装置。本专利技术的原子振荡器的特征在于具有本专利技术的原子室。由此,可提供具有能够抑制剩余部分的金属原子导致的特性下降的原子室的原子振荡器。本专利技术的电子设备的特征在于具有本专利技术的原子室。由此,可提供具有能够抑制剩余部分的金属原子导致的特性下降的原子室的电子设备。本专利技术的移动体的特征在于具有本专利技术的原子室。由此,可提供具有能够抑制剩余部分的金属原子导致的特性下降的原子室的移动体。【附图说明】图1是示出本专利技术第I实施方式的原子振荡器(量子干涉装置)的概略图。图2是用于说明碱金属的能量状态的图。图3是示出从光射出部射出的两种光的频率差与由光检测部检测出的光的强度之间的关系的曲线图。图4是图1所示的原子振荡器具有的原子室的立体图。图5的(a)是图4所示的原子室的横剖视图,图5的(b)是图4所示的原子室的纵剖视图。图6的(a)是示出图5所示的金属连接部(金属蓄积部)中的液体状的金属的状态的图,图6的(b)是示出液体状的金属相对于原子室的内壁面的接触角与频率变动之间的关系的曲线图。图7的(a)是本专利技术的第2实施方式的原子室的横剖视图,图7的(b)是图7的(a)所示的原子室的纵剖视图。图8是示出图7所示的金属连接部(金属蓄积部)中的液体状的金属的状态的图。图9的(a)是本专利技术的第3实施方式的原子室的横剖视图,图9的(b)是图9的(a)所示的原子室的纵剖视图。图10是示出在利用了GPS卫星的定位系统中使用本专利技术的原子振荡器的情况下的概略结构的图。图11是示出本专利技术的移动体的一例的图。标号说明I原子振荡器;2气室;2A气室;2B气室;3光射出部;5光检测部;6加热器;7温度传感器;8磁场产生部;10控制部;11温度控制部;12激励光控制部;13磁场控制部;21主体部;21A主体部;21B主体部;22窗部;23窗部;24保持部(金属连接部);24A保持部(金属连接部);24B保持部(金属连接部);41光学部件;42光学部件;43光学部件;44光学部件;100定位系统;200GPS卫星;211贯通孔;211A贯通孔;211B贯通孔;211a贯通孔;211b贯通孔;211c贯通孔;211d贯通孔;300基站装置;301天线;302接收装置;303天线;304发送装置;400GPS接收装置;401天线;402卫星接收部;403天线;404基站接收部;1500移动体;1501车体;1502车轮;LL激励光旧碱金属;S内部空间;S1空间(光通过部);S2空间(金属蓄积部);S3空间;Δ f频率变动量;Θ接触角。【具体实施方式】以下,基于附图所示的实施方式,对本专利技术的原子室、量子干涉装置、原子振荡器、电子设备以及移动体进行详细说明。1.原子振荡器(量子干涉装置)首先,对本专利技术的原子振荡器(具有本专利技术的量子干涉装置的原子振荡器)进行说明。以下对将本专利技术的量子干涉装置应用于原子振荡器的例子进行说明,但是本专利技术的量子干涉装置不限于此,除了原子振荡器以外,例如也可以应用于磁性传感器、量子存储器等。<第I实施方式>图1是示出本专利技术第I实施方式的原子振荡器(量子干涉装本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种原子室,其特征在于,该原子室具有:金属;以及壁部,其构成封入有所述金属的内部空间,所述壁部的内壁面具有金属连接部,该金属连接部与液体状的所述金属的接触角小于90°。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:中岛卓哉,牧义之,
申请(专利权)人:精工爱普生株式会社,
类型:发明
国别省市:日本;JP
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