量子干涉單元及裝置、原子振蕩器、電子設(shè)備及移動(dòng)體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及量子干涉單元、量子干涉裝置、原子振蕩器、電子設(shè)備以及移動(dòng)體。
【背景技術(shù)】
[0002]公知有基于銣、銫等堿金屬的原子能量躍迀而進(jìn)行振蕩的原子振蕩器。通常，原子振蕩器的工作原理大致分為利用由光與微波實(shí)現(xiàn)的雙共振現(xiàn)象的方式、和利用由波長不同的兩種光實(shí)現(xiàn)的量子干涉效應(yīng)(CPT:Coherent Populat1n Trapping (相干布居數(shù)囚禁))的方式。
[0003]在任意一個(gè)方式的原子振蕩器中，均將堿金屬封入到氣室內(nèi)，并且為了將該堿金屬保持為氣態(tài)，需要通過加熱器將氣室加熱到規(guī)定的溫度。此外，通常氣室被收納到氣密密封的封裝內(nèi)，基于提高振蕩特性的目的，在該封裝內(nèi)設(shè)置有向氣室內(nèi)的堿金屬施加恒定磁場(chǎng)的線圈。
[0004]例如，專利文獻(xiàn)I的原子振蕩器具有對(duì)鐵鎳鈷合金的母材表面實(shí)施了鍍Ni的封裝。此外，專利文獻(xiàn)2的原子振蕩器具有由非磁性的陶瓷構(gòu)成的封裝。
[0005]但是，在專利文獻(xiàn)I的原子振蕩器中，封裝由強(qiáng)磁性材料構(gòu)成，因此封裝由于來自線圈或外部的磁場(chǎng)而發(fā)生磁化，由此，作用到氣室內(nèi)的堿金屬的磁場(chǎng)發(fā)生變動(dòng)，其結(jié)果，存在導(dǎo)致頻率穩(wěn)定性惡化的問題。另一方面，在專利文獻(xiàn)2的原子振蕩器中，封裝是非磁性的，因此雖然不產(chǎn)生上述那樣的問題，但陶瓷對(duì)輻射熱的吸收率較高，所以，從封裝內(nèi)朝向外部的熱量散失增多，其結(jié)果，存在功耗增大的問題。
[0006]【專利文獻(xiàn)I】日本特開2012-191523號(hào)公報(bào)
[0007]【專利文獻(xiàn)2】日本特開2013-3139號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)電化、并且防止或減小由于封裝的磁化產(chǎn)生的磁場(chǎng)而引起的特性變動(dòng)的量子干涉單元、量子干涉裝置以及原子振蕩器，并且提供具有該量子干涉裝置的可靠性優(yōu)異的電子設(shè)備和移動(dòng)體。
[0009]本發(fā)明是為了解決上述課題的至少一部分而完成的，可以作為以下的方式或應(yīng)用例來實(shí)現(xiàn)。
[0010][應(yīng)用例I]
[0011]本發(fā)明的量子干涉單元的特征在于，該量子干涉單元具有:
[0012]氣室，其收納有金屬原子；
[0013]溫度調(diào)節(jié)元件，其對(duì)所述氣室的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)；以及
[0014]封裝，其收納所述氣室和所述溫度調(diào)節(jié)元件，并包含非磁性的金屬層。
[0015]根據(jù)這樣的量子干涉單元，封裝構(gòu)成為含有非磁性的金屬材料，因此能夠防止或減小由封裝的磁化引起的磁場(chǎng)而產(chǎn)生的特性變動(dòng)。此外，金屬層對(duì)熱的吸收率較低，因此能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)電化。
[0016][應(yīng)用例2]
[0017]在本發(fā)明的量子干涉單元中，優(yōu)選的是，所述量子干涉單元具有線圈，所述線圈配置于所述封裝的外側(cè)，向所述金屬原子施加磁場(chǎng)。
[0018]由此，能夠使來自線圈的磁場(chǎng)作用于氣室內(nèi)的金屬原子，從而提高特性。這里，由于封裝是非磁性的，因此即使在封裝的外側(cè)配置線圈，也能夠使得來自線圈的磁場(chǎng)作用于氣室內(nèi)的金屬原子。此外，通過在封裝的外側(cè)配置線圈，能夠減小封裝內(nèi)的容積，其結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)量子干涉單元的小型化。此外，通過減小封裝內(nèi)的容積，在將封裝內(nèi)真空密封的情況下，能夠提高其可靠性。
[0019][應(yīng)用例3]
[0020]在本發(fā)明的量子干涉單元中，優(yōu)選的是，所述量子干涉單元具有磁屏蔽罩，所述磁屏蔽罩收納有所述封裝和所述線圈。
[0021]由此，能夠降低從外部對(duì)氣室的磁場(chǎng)的影響。其結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)量子干涉單元的特性穩(wěn)定。
[0022][應(yīng)用例4]
[0023]在本發(fā)明的量子干涉單元中，優(yōu)選的是，所述封裝內(nèi)的氣壓被減壓至低于大氣壓。
[0024]由此，能夠降低封裝內(nèi)外的熱干擾。其結(jié)果，能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)量子干涉單元的小型化和節(jié)電化。
[0025][應(yīng)用例5]
[0026]在本發(fā)明的量子干涉單元中，優(yōu)選的是，使用焊料對(duì)所述封裝進(jìn)行了密封。
[0027]由此，能夠以比較低的溫度對(duì)封裝進(jìn)行氣密密封。因此，即使封裝含有會(huì)由于高溫而變化為磁性材料的材料，也能夠防止其發(fā)生變化。
[0028][應(yīng)用例6]
[0029]在本發(fā)明的量子干涉單元中，優(yōu)選的是，所述焊料的熔點(diǎn)低于300°C。
[0030]由此，即使封裝含有添加了磷的鎳，其是會(huì)由于高溫而變化為磁性材料的材料，也能夠防止其發(fā)生變化。
[0031][應(yīng)用例7]
[0032]在本發(fā)明的量子干涉單元中，優(yōu)選的是，所述焊料含有金和錫。
[0033]由此，能夠使得焊料的熔點(diǎn)低于300°C。
[0034][應(yīng)用例8]
[0035]在本發(fā)明的量子干涉單元中，優(yōu)選的是，所述封裝具有由與所述金屬層不同的材料構(gòu)成的覆蓋層。
[0036]由此，在對(duì)封裝進(jìn)行密封時(shí)，即使金屬層對(duì)于焊料的潤濕性較差，也能夠使得覆蓋層對(duì)于焊料的潤濕性優(yōu)異，從而能夠容易且可靠地進(jìn)行氣密密封。
[0037][應(yīng)用例9]
[0038]在本發(fā)明的量子干涉單元中，優(yōu)選的是，所述覆蓋層含有非磁性的金屬。
[0039]由此，能夠減小覆蓋層磁化所引起的特性變動(dòng)。
[0040][應(yīng)用例10]
[0041]在本發(fā)明的量子干涉單元中，優(yōu)選的是，所述覆蓋層含有磷。
[0042]由此，能夠由非磁性的金屬構(gòu)成覆蓋層。
[0043][應(yīng)用例11]
[0044]在本發(fā)明的量子干涉單元中，優(yōu)選的是，所述覆蓋層中的磷的含有量為8%重量百分比以上。
[0045]由此，能夠由非磁性的金屬構(gòu)成覆蓋層。
[0046][應(yīng)用例12]
[0047]在本發(fā)明的量子干涉單元中，優(yōu)選的是，所述覆蓋層含有鈀。
[0048]由此，能夠由非磁性的金屬構(gòu)成覆蓋層。
[0049][應(yīng)用例13]
[0050]本發(fā)明的量子干涉裝置的特征在于，該量子干涉裝置具有本發(fā)明的量子干涉單
J L.ο
[0051]由此，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)電化，并且防止或減小由封裝的磁化引起的磁場(chǎng)而產(chǎn)生的特性變動(dòng)。
[0052][應(yīng)用例14]
[0053]本發(fā)明的原子振蕩器的特征在于，該原子振蕩器具有本發(fā)明的量子干涉單元。
[0054]由此，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)電化，并且防止或減小由封裝的磁化引起的磁場(chǎng)而產(chǎn)生的特性變動(dòng)。
[0055][應(yīng)用例15]
[0056]本發(fā)明的電子設(shè)備的特征在于，該電子設(shè)備具有本發(fā)明的量子干涉單元。
[0057]由此，能夠提供具有優(yōu)異的可靠性的電子設(shè)備。
[0058][應(yīng)用例16]
[0059]本發(fā)明的移動(dòng)體的特征在于，該移動(dòng)體具有本發(fā)明的量子干涉單元。
[0060]由此，能夠提供具有優(yōu)異的可靠性的移動(dòng)體。
【附圖說明】
[0061]圖1是示出本發(fā)明實(shí)施方式的原子振蕩器(量子干涉裝置)的概略圖。
[0062]圖2是用于說明堿金屬的能量狀態(tài)的圖。
[0063]圖3是示出來自光射出部的兩個(gè)光的頻率差、與光檢測(cè)部的檢測(cè)強(qiáng)度之間的關(guān)系的曲線圖。
[0064]圖4是示出圖1所示的原子振蕩器具有的量子干涉單元的構(gòu)造的剖視圖。
[0065]圖5是用于說明圖4所示的量子干涉單元具有的封裝、線圈和磁屏蔽罩的局部放大剖視圖。
[0066]圖6是示出在利用GPS衛(wèi)星的定位系統(tǒng)中使用本發(fā)明的原子振蕩器的情況下的概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0067]圖7是示出具有本發(fā)明的原子振蕩器的移動(dòng)體(汽車)的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0068]標(biāo)號(hào)說明
[0069]1:原子振湯器；2:主要部分；3:封裝；4:支撐部件；5:控制部；7:磁屏蔽罩；10:量子干涉單元；21:氣室；22:光射出部；24:光檢測(cè)部；25:加熱器；26:溫度傳感器；27:線圈；28:基板；29:連接部件；30:粘接劑；31:基體；32:蓋體；33:金屬化層；34:焊料；41:腳部；42:連結(jié)部；43:柱部；51:激勵(lì)光控制部；52:溫度控制部；53:磁場(chǎng)控制部；100:定位系統(tǒng)；200:GPS衛(wèi)星；211:主體部；212:窗部；213:窗部；231:光學(xué)部件；232:光學(xué)部件；291:連接部件；292:連接部件；300:基站裝置；301:天線；302:接收裝置；303:天線；304:發(fā)送裝置；321:金屬層；322:覆蓋層；322a:表層；322b:基底層；400:GPS接收裝置；401:天線；402:衛(wèi)星接收部；403:天線；404:基站接收部；1500:移動(dòng)體；1501:車體；1502:車輪；g:距1? ；LL:激勵(lì)光；S:內(nèi)部空間。
【具體實(shí)施方式】
[0070]