[发明专利]原子振荡器以及频率信号生成系统

说明书

提供原子振荡器以及频率信号生成系统。该原子振荡器包含：光源，其射出光；原子室，其封入有缓冲气体和气态的碱金属原子，该缓冲气体包含氮气和氩气，来自光源的光通过所述原子室；光检测元件，其检测通过了所述原子室的光；以及容器，其容纳所述原子室，在该容器中仅封入有包含氮气和氩气的混合气体，所述缓冲气体中包含的氩气的分压相对于所述缓冲气体的总压的比例x(％)和所述混合气体中包含的氩气的分压相对于所述混合气体的总压的比例y(％)满足15.0≤x≤40.0并且0.132x+51.8≤y≤0.132x+86.9的关系。

技术领域

本发明涉及原子振荡器以及频率信号生成系统。

背景技术

作为频率信号生成装置，公知有基于碱金属原子的能量跃迁来进行振荡的原子振荡器，其包含：光源；原子室，其封入了铯等碱金属原子；光检测元件，其检测通过了原子室的光；以及容器，其容纳光源、原子室和光检测元件。

例如，在专利文献1中记载了在具有封入了金属原子和缓冲气体的内部空间的气室中，使缓冲气体为包含氮气和氩气的混合气体，并使混合气体中的氩气的摩尔分数处于15％以上且40％以下的范围，从而能够实现优异的温度特性。

专利文献1：日本特开2015-119443号公报

但是，在容纳原子室的容器内的环境为大气的情况下，特别是分子量较小的氦等有时会穿过原子室而流入到原子室内。那样的话，原子振荡器的频率有时会发生变动。

发明内容

本发明的原子振荡器的一个方式包含：光源，其射出光；原子室，其封入有缓冲气体和气态的碱金属原子，该缓冲气体包含氮气和氩气，来自所述光源的光通过所述原子室；光检测元件，其检测通过了所述原子室的光；以及容器，其容纳所述原子室，在该容器中仅封入有包含氮气和氩气的混合气体，所述缓冲气体中包含的氩气的分压相对于所述缓冲气体的总压的比例x(％)和所述混合气体中包含的氩气的分压相对于所述混合气体的总压的比例y(％)满足15.0≤x≤40.0并且0.132x+51.8≤y≤0.132x+86.9的关系。

在所述原子振荡器的一个方式中，所述比例x和所述比例y也可以满足0.132x+67.6≤y≤0.132x+71.1的关系。

在所述原子振荡器的一个方式中，所述比例也可以满足25.0≤x≤37.0的关系。

在所述原子振荡器的一个方式中，所述容器也可以具有彼此相对的第1面和第2面、彼此相对的第3面和第4面以及彼此相对的第5面和第6面，在所述第1面上设置有第1贯通孔，在所述第2面、所述第3面、所述第4面、所述第5面以及所述第6面中的至少1个面上设置有第2贯通孔。

在所述原子振荡器的一个方式中，所述第1贯通孔也可以相对于假想平面配置在与所述第2贯通孔相反的一侧，所述假想平面通过所述容器的中心并且与所述第1面平行。

在所述原子振荡器的一个方式中，所述第1贯通孔也可以相对于另一假想平面配置在与所述第2贯通孔相反的一侧，所述另一假想平面通过所述容器的中心并且与所述第1面垂直。

在所述原子振荡器的一个方式中，所述第3面也可以与所述第1面连接，所述第2贯通孔设置于所述第3面。

在所述原子振荡器的一个方式中，所述第1贯通孔也可以是所述混合气体的供给孔，所述光源和所述原子室相对于所述假想平面配置在与所述第1贯通孔相同的一侧。