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JP7643274B2 - Airtight container and method of manufacturing same - Google Patents

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JP7643274B2 JP2021155614A JP2021155614A JP7643274B2 JP 7643274 B2 JP7643274 B2 JP 7643274B2 JP 2021155614 A JP2021155614 A JP 2021155614A JP 2021155614 A JP2021155614 A JP 2021155614A JP 7643274 B2 JP7643274 B2 JP 7643274B2
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Optical Measuring Cells (AREA)

Description

本発明は、気密容器及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an airtight container and a method for manufacturing the same.

原子時計は、セシウム(Cs)やルビジウム(Rb)等のアルカリ金属原子におけるエネルギー遷移に基づいて発振する原子発振器を備えており、この原子発振器は、長期的に高精度な発振特性が得られる発振器として知られている。原子発振器の動作原理は、いくつかの方式に区別されるが、量子干渉効果(CPT:Coherent Population Trapping)を利用した原子発振器は、水晶発振器と比較して3桁程度高い周波数安定性を有することが知られている。 Atomic clocks are equipped with atomic oscillators that oscillate based on energy transitions in alkali metal atoms such as cesium (Cs) and rubidium (Rb), and these atomic oscillators are known to provide highly accurate oscillation characteristics over the long term. The operating principles of atomic oscillators are divided into several types, but atomic oscillators that utilize the quantum interference effect (CPT: Coherent Population Trapping) are known to have frequency stability that is about three orders of magnitude higher than that of quartz oscillators.

このような原子発振器では、原子セル内にガス状のアルカリ金属が封入されて用いられる。また、原子発振器として必要な性能を確保するため、原子セル内には、さらに窒素(N)やネオン(Ne)、アルゴン(Ar)などのバッファガスが封入されて用いられている。 In such an atomic oscillator, a gaseous alkali metal is sealed in the atomic cell, and in order to ensure the performance required for the atomic oscillator, a buffer gas such as nitrogen ( N2 ), neon (Ne), or argon (Ar) is further sealed in the atomic cell.

下記の特許文献1には、原子セルの一例が開示されている。この原子セルは、貫通孔を有する胴体部と、貫通孔の開口を塞ぐ1対の窓部とを有する。胴体部及び1対の窓部により囲まれた内部空間内に、ガス状のアルカリ金属が封入されている。1対の窓部のうち一方が、励起光が入射する入射側窓部である。他方が、励起光が出射する出射側窓部である。 An example of an atomic cell is disclosed in the following Patent Document 1. This atomic cell has a body portion with a through hole and a pair of window portions that cover the opening of the through hole. A gaseous alkali metal is sealed in the internal space surrounded by the body portion and the pair of window portions. One of the pair of windows is an entrance side window portion through which excitation light enters. The other is an exit side window portion through which excitation light exits.

特開2015-185911号公報JP 2015-185911 A

胴体部及び窓部の接合には、例えば、オプティカルコンタクトによる接合が考えられる。しかしながら、オプティカルコンタクトは胴体部及び窓部の表面の状態に依存するため、安定的に接合することが困難であり、原子セルの内部に存在するバッファガスがセル外部に漏洩する、いわゆるセル抜けが生じることがある。接着剤を用いた接合も考えられるが、高い遮蔽性を維持することは困難であり、大気中のヘリウム(He)が原子セルの内部に侵入するおそれがある。そのため、時間経過による周波数変動が生じ易いという問題がある。 The body and window can be joined by optical contact, for example. However, because optical contact depends on the surface condition of the body and window, it is difficult to achieve a stable bond, and the buffer gas present inside the atomic cell may leak out of the cell, which is known as cell leakage. Joining using an adhesive is also possible, but it is difficult to maintain high shielding properties, and there is a risk of helium (He) in the atmosphere penetrating into the atomic cell. This creates a problem in that frequency fluctuations are likely to occur over time.

そこで、胴体部及び窓部をガラスとした上で、加熱圧着、すなわち溶着により接合することが考えられる。しかしながら、溶着は、ガラスの屈伏点から軟化点の温度域において行う必要があり、窓部の表面に加圧による痕跡が残りがちである。なお、溶着以外の接合においても、窓部と胴体部とに加える圧力により、窓部の表面に接合の痕跡が残るおそれがあり、これにより、双方の窓部において、接合の痕跡の残り具合が異なることがある。そのため、励起光が入射する部分及び出射する部分における平行度が損なわれ、光透過性が損なわれるおそれがある。 One possible solution is to make the body and window out of glass and then join them by heating and pressing, i.e., welding. However, welding must be performed in a temperature range from the yield point to the softening point of the glass, and pressure marks are likely to remain on the surface of the window. Even in joining methods other than welding, there is a risk that pressure applied to the window and body may leave traces of the joining on the surface of the window, which may result in different levels of joining marks remaining on both windows. This may impair the parallelism of the portions where the excitation light enters and exits, and may impair light transmittance.

本発明の目的は、加熱圧着等の、気密性を効果的に高めることができる態様を採用しても、光透過部の平行度を高めることができる、気密容器及びその製造方法を提供することにある。 The object of the present invention is to provide an airtight container and a manufacturing method thereof that can increase the parallelism of the light transmitting portion even when a method that can effectively increase airtightness, such as heat compression bonding, is adopted.

本発明に係る気密容器は、対向し合う第1の主面及び第2の主面を有し、第1の主面及び第2の主面間を貫通している第1の貫通孔及び第2の貫通孔が設けられており、かつ第1の主面及び第2の主面に接続されている内側面及び外側面を有する、セル本体と、セル本体の第1の主面上に設けられており、第1の貫通孔及び第2の貫通孔の一方側を塞いでいる第1の蓋部材と、セル本体の第2の主面上に設けられており、第1の貫通孔及び第2の貫通孔の他方側を塞いでいる第2の蓋部材と、を備え、外側面が火造り面であり、かつ入光面及び出光面を含み、第1の貫通孔が、入光面及び出光面の間に位置しており、内側面が、第1の貫通孔に面している第1から第4の内側面を有し、第1の内側面が入光面に対向しており、第2の内側面が出光面に対向しており、第3の内側面及び第4の内側面がそれぞれ、第1の内側面及び第2の内側面に接続されており、複数の第2の貫通孔が設けられており、少なくとも2つの第2の貫通孔が、第3の内側面及び第4の内側面を挟み互いに対向していることを特徴とする。 The airtight container according to the present invention comprises a cell body having a first main surface and a second main surface facing each other, a first through hole and a second through hole penetrating between the first main surface and the second main surface, and an inner side surface and an outer side surface connected to the first main surface and the second main surface; a first cover member provided on the first main surface of the cell body and closing one side of the first through hole and the second through hole; and a second cover member provided on the second main surface of the cell body and closing the other side of the first through hole and the second through hole. is a fire-polished surface, and includes a light-entering surface and a light-emitting surface, the first through hole is located between the light-entering surface and the light-emitting surface, the inner surface has first to fourth inner surfaces facing the first through hole, the first inner surface faces the light-entering surface, the second inner surface faces the light-emitting surface, the third inner surface and the fourth inner surface are connected to the first inner surface and the second inner surface, respectively, a plurality of second through holes are provided, and at least two second through holes face each other across the third inner surface and the fourth inner surface.

平面視において、入光面及び出光面が互いに対向し合う方向を第1の方向とし、第1の方向と直交する方向を第2の方向としたときに、セル本体が、第2の方向において、第1の貫通孔を挟み対向し合う第1の領域及び第2の領域を有し、第1の貫通孔、第1の領域及び第2の領域のそれぞれの中央の、第1の方向における位置が同じであり、第1の領域及び第2の領域の第1の方向に沿う寸法が、第1の貫通孔の第1の方向に沿う寸法の80%であり、第1の領域及び第2の領域のそれぞれに、少なくとも1つの第2の貫通孔が設けられており、第1の領域における第2の貫通孔の総容積と、第2の領域における第2の貫通孔の総容積とが同じであることが好ましい。この場合、平面視において、第1の貫通孔の中央を通り、かつ第1の方向と平行に延びる軸を第1の対称軸とし、第1の貫通孔の中央を通り、かつ第2の方向と平行に延びる軸を第2の対称軸としたときに、複数の第2の貫通孔が、第1の対称軸及び第2の対称軸のうち少なくとも一方に対して線対称に配置されていることがより好ましい。そしてこの場合、複数の第2の貫通孔が、第1の対称軸及び第2の対称軸の双方に対して線対称に配置されていることがさらに好ましい。 In a plan view, when the direction in which the light-entering surface and the light-exiting surface face each other is defined as a first direction and the direction perpendicular to the first direction is defined as a second direction, the cell body has a first region and a second region that face each other in the second direction, sandwiching a first through-hole, the positions of the centers of the first through-hole, the first region, and the second region in the first direction are the same, the dimensions of the first region and the second region along the first direction are 80% of the dimensions of the first through-hole along the first direction, at least one second through-hole is provided in each of the first region and the second region, and it is preferable that the total volume of the second through-holes in the first region is the same as the total volume of the second through-holes in the second region. In this case, when viewed in plan, an axis passing through the center of the first through hole and extending parallel to the first direction is defined as the first axis of symmetry, and an axis passing through the center of the first through hole and extending parallel to the second direction is defined as the second axis of symmetry. It is more preferable that the second through holes are arranged in line symmetry with respect to at least one of the first axis of symmetry and the second axis of symmetry. In this case, it is even more preferable that the second through holes are arranged in line symmetry with respect to both the first axis of symmetry and the second axis of symmetry.

複数の第2の貫通孔の平面視における形状がいずれも円形であることが好ましい。 It is preferable that the shape of each of the second through holes in a plan view is circular.

第2の貫通孔が2つ設けられていることが好ましい。 It is preferable that there are two second through holes.

平面視において、第1の貫通孔の中央が、セル本体の中央と一致しており、平面視において、入光面及び出光面が互いに対向し合う方向を第1の方向とし、第1の方向と直交する方向を第2の方向としたときに、第1の貫通孔の第1の方向に沿う寸法が、第1の貫通孔の第2の方向に沿う寸法よりも大きいことが好ましい。 In a plan view, the center of the first through hole coincides with the center of the cell body, and when the direction in which the light-entering surface and the light-exiting surface face each other in a plan view is defined as a first direction and the direction perpendicular to the first direction is defined as a second direction, it is preferable that the dimension of the first through hole along the first direction is larger than the dimension of the first through hole along the second direction.

本発明に係る気密容器の製造方法は、上記気密容器を製造する方法であって、リドロー成形により、プリフォームからセル本体を形成する工程と、セル本体の第1の主面上に第1の蓋部材を接合する工程と、セル本体の第2の主面上に第2の蓋部材を接合する工程とを備えることを特徴とする。 The method for manufacturing an airtight container according to the present invention is a method for manufacturing the airtight container, and is characterized by comprising the steps of forming a cell body from a preform by redraw molding, joining a first lid member onto a first main surface of the cell body, and joining a second lid member onto a second main surface of the cell body.

プリフォームに、第1の貫通孔及び複数の第2の貫通孔を形成するための複数の孔部を形成した後に、リドロー成形によりセル本体を形成する工程を行うことが好ましい。 After forming a plurality of holes in the preform to form the first through hole and a plurality of second through holes, it is preferable to carry out a process of forming the cell body by redraw molding.

本発明によれば、加熱圧着等の、気密性を効果的に高めることができる態様を採用しても、光透過部の平行度を高めることができる、気密容器及びその製造方法を提供することができる。 The present invention provides an airtight container and a method for manufacturing the same that can increase the parallelism of the light-transmitting portion even when a method that can effectively increase airtightness, such as heat compression bonding, is adopted.

本発明の第1の実施形態に係る原子セルを示す斜視図である。1 is a perspective view showing an atom cell according to a first embodiment of the present invention. 図1中のI-I線に沿う断面図である。2 is a cross-sectional view taken along line II in FIG. 1. 図1中のII-II線に沿う断面図である。2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 参考例のセル本体の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a cell body of a reference example. 原子セルの第1の貫通孔内にアルカリ金属を封入する方法の例を説明するための正面断面図である。11 is a front cross-sectional view for explaining an example of a method for sealing an alkali metal in a first through-hole of the atomic cell. FIG. 本発明の第1の実施形態におけるセル本体の領域を説明するための、図3に示す断面に相当する部分を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a portion corresponding to the cross section shown in FIG. 3 for explaining a region of a cell body in the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態の第1の変形例におけるセル本体の、図3に示す断面に相当する部分を示す断面図である。4 is a cross-sectional view showing a portion of a cell body according to a first modified example of the first embodiment of the present invention, which corresponds to the cross-section shown in FIG. 3 . 本発明の気密容器の製造方法における、プリフォームを用意する工程の一例を説明するための斜視図である。FIG. 4 is a perspective view illustrating an example of a step of preparing a preform in a method for manufacturing an airtight container according to the present invention. 本発明の気密容器の製造方法における、中間体を得る工程の一例を説明するための斜視図である。FIG. 2 is a perspective view illustrating an example of a step of obtaining an intermediate in a method for producing an airtight container according to the present invention. 本発明の気密容器の製造方法における、セル本体を得る工程の一例を説明するための正面断面図である。FIG. 2 is a front cross-sectional view illustrating an example of a step of obtaining a cell body in a method for producing an airtight container of the present invention.

以下、好ましい実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は単なる例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照する場合がある。 The following describes preferred embodiments. However, the following embodiments are merely examples, and the present invention is not limited to the following embodiments. In addition, in the drawings, components having substantially the same functions may be referred to by the same reference numerals.

(原子セル)
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る原子セルを示す斜視図である。図2は、図1中のI-I線に沿う断面図である。図3は、図1中のII-II線に沿う断面図である。
(Atomic Cell)
(First embodiment)
Fig. 1 is a perspective view showing an atom cell according to a first embodiment of the present invention, Fig. 2 is a cross-sectional view taken along line II in Fig. 1, and Fig. 3 is a cross-sectional view taken along line II-II in Fig. 1.

図1に示すように、原子セル1は、セル本体2と、第1の蓋部材3と第2の蓋部材4とを備える。原子セル1は、本発明の気密容器である。もっとも、本発明の気密容器は原子セルには限定されず、例えば波長変換部材等の、気密性が求められる部材に適用することができる。 As shown in FIG. 1, the atomic cell 1 includes a cell body 2, a first lid member 3, and a second lid member 4. The atomic cell 1 is an airtight container of the present invention. However, the airtight container of the present invention is not limited to atomic cells, and can be applied to components that require airtightness, such as wavelength conversion components.

図2に示すように、セル本体2は、第1の主面5及び第2の主面6並びに外側面7及び内側面8を有する。第1の主面5及び第2の主面6は対向し合っている。外側面7及び内側面8は、第2の主面6に接続されている。さらに、外側面7は、第1の主面5に接続されている。 As shown in FIG. 2, the cell body 2 has a first main surface 5, a second main surface 6, an outer surface 7, and an inner surface 8. The first main surface 5 and the second main surface 6 face each other. The outer surface 7 and the inner surface 8 are connected to the second main surface 6. Furthermore, the outer surface 7 is connected to the first main surface 5.

セル本体2には、第1の貫通孔13と、2つの第2の貫通孔14とが設けられている。第1の貫通孔13及び第2の貫通孔14は、第1の主面5及び第2の主面6間を貫通している。2つの第2の貫通孔14は、第1の貫通孔13を挟み、互いに対向している。さらに、セル本体2には、2つの連通部15が設けられている。各連通部15は、第1の貫通孔13及び各第2の貫通孔14を連通させている。なお、連通部15は少なくとも1つ設けられていればよい。第1の貫通孔13及び少なくとも1つの第2の貫通孔14が連通していればよい。 The cell body 2 is provided with a first through hole 13 and two second through holes 14. The first through hole 13 and the second through hole 14 penetrate between the first main surface 5 and the second main surface 6. The two second through holes 14 face each other with the first through hole 13 in between. Furthermore, the cell body 2 is provided with two communication parts 15. Each communication part 15 communicates the first through hole 13 and each second through hole 14. Note that at least one communication part 15 needs to be provided. It is sufficient that the first through hole 13 and at least one second through hole 14 are communicated.

本実施形態では、連通部15は、第1の貫通孔13及び第2の貫通孔14を接続している溝部である。連通部15は、第1の主面5側に開口している。もっとも、連通部15の配置は上記に限定されない。 In this embodiment, the communication portion 15 is a groove portion that connects the first through hole 13 and the second through hole 14. The communication portion 15 opens on the first main surface 5 side. However, the arrangement of the communication portion 15 is not limited to the above.

図1及び図3に示すように、平面視において、第1の貫通孔13は、矩形の形状を有し、第2の貫通孔14は円形の形状を有する。なお、第1の貫通孔13及び第2の貫通孔14の平面視における形状は上記に限定されない。第1の貫通孔13の平面視における形状は、例えば、略矩形状の形状であってもよく、四角形以外の多角形状の形状であってもよい。第2の貫通孔14の平面視における形状も、多角形状等であってもよい。 As shown in Figures 1 and 3, in a plan view, the first through hole 13 has a rectangular shape, and the second through hole 14 has a circular shape. Note that the shapes of the first through hole 13 and the second through hole 14 in a plan view are not limited to the above. The shape of the first through hole 13 in a plan view may be, for example, a substantially rectangular shape, or a polygonal shape other than a square. The shape of the second through hole 14 in a plan view may also be a polygonal shape, etc.

各第2の貫通孔14の容積は、第1の貫通孔13の容積よりも小さい。具体的には、各第2の貫通孔14における第1の主面5に開口している部分の面積は、第1の貫通孔13における第1の主面5に開口している部分の面積よりも小さい。同様に、各第2の貫通孔14における第2の主面6に開口している部分の面積は、第1の貫通孔13における第2の主面6に開口している部分の面積よりも小さい。 The volume of each second through hole 14 is smaller than the volume of the first through hole 13. Specifically, the area of the portion of each second through hole 14 that opens onto the first main surface 5 is smaller than the area of the portion of the first through hole 13 that opens onto the first main surface 5. Similarly, the area of the portion of each second through hole 14 that opens onto the second main surface 6 is smaller than the area of the portion of the first through hole 13 that opens onto the second main surface 6.

図1に示すように、セル本体2の外側面7は、第1の外側面7a、第2の外側面7b、第3の外側面7c及び第4の外側面7dを含む。第1の外側面7a及び第2の外側面7bは対向し合っている。第3の外側面7c及び第4の外側面7dは対向し合っており、かつ第1の外側面7a及び第2の外側面7bに接続されている。第1の外側面7a及び第2の外側面7bは平面状の形状を有する。他方、第3の外側面7c及び第4の外側面7dは曲面状の形状を有する。セル本体2の平面視における外形の形状は、略楕円形である。もっとも、セル本体2の平面視における外形の形状は上記に限定されず、例えば、矩形等であってもよい。本明細書において平面視とは、図1における上方から見る方向をいう。 As shown in FIG. 1, the outer surface 7 of the cell body 2 includes a first outer surface 7a, a second outer surface 7b, a third outer surface 7c, and a fourth outer surface 7d. The first outer surface 7a and the second outer surface 7b face each other. The third outer surface 7c and the fourth outer surface 7d face each other and are connected to the first outer surface 7a and the second outer surface 7b. The first outer surface 7a and the second outer surface 7b have a planar shape. On the other hand, the third outer surface 7c and the fourth outer surface 7d have a curved shape. The outer shape of the cell body 2 in a planar view is approximately elliptical. However, the outer shape of the cell body 2 in a planar view is not limited to the above and may be, for example, rectangular. In this specification, a planar view refers to a direction viewed from above in FIG. 1.

図3に示すように、内側面8は、第1の貫通孔13に面している。第1の主面5において第1の貫通孔13が開口している部分は、第1の主面5及び内側面8が接続されている部分である。内側面8は、第1の内側面8a、第2の内側面8b、第3の内側面8c及び第4の内側面8dを含む。第1の内側面8a及び第2の内側面8bは対向し合っている。第3の内側面8c及び第4の内側面8dは対向し合っており、かつ第1の内側面8a及び第2の内側面8bに接続されている。第1の内側面8a、第2の内側面8b、第3の内側面8c及び第4の内側面8dは平面状の形状を有する。第1の内側面8aは第1の外側面7aに対向している。第2の内側面8bは第2の外側面7bに対向している。 As shown in FIG. 3, the inner surface 8 faces the first through hole 13. The portion of the first main surface 5 where the first through hole 13 opens is the portion where the first main surface 5 and the inner surface 8 are connected. The inner surface 8 includes a first inner surface 8a, a second inner surface 8b, a third inner surface 8c, and a fourth inner surface 8d. The first inner surface 8a and the second inner surface 8b face each other. The third inner surface 8c and the fourth inner surface 8d face each other and are connected to the first inner surface 8a and the second inner surface 8b. The first inner surface 8a, the second inner surface 8b, the third inner surface 8c, and the fourth inner surface 8d have a planar shape. The first inner surface 8a faces the first outer surface 7a. The second inner surface 8b faces the second outer surface 7b.

図1に示すように、一方の上記連通部15は、第3の内側面8cの一部において開口している。他方の連通部15は、第4の内側面8dの一部において開口している。 As shown in FIG. 1, one of the communication portions 15 opens in a portion of the third inner surface 8c. The other communication portion 15 opens in a portion of the fourth inner surface 8d.

第1の主面5上に、上記第1の蓋部材3が接合されている。第1の蓋部材3は、第1の貫通孔13及び2つの第2の貫通孔14の一方側、並びに2つの連通部15を塞いでいる。第2の主面6上に、上記第2の蓋部材4が接合されている。第2の蓋部材4は、第1の貫通孔13及び2つの第2の貫通孔14の他方側を塞いでいる。本実施形態において、第1の蓋部材3及び第2の蓋部材4と、セル本体2との平面視における形状は同じであり、略楕円形である。もっとも、第1の蓋部材3及び第2の蓋部材4の形状は、第1の貫通孔13、第2の貫通孔14及び連通部15を塞ぐことができる形状であればよい。第1の蓋部材3及び第2の蓋部材4の形状は、例えば、円板状または矩形板状等であってもよい。 The first lid member 3 is bonded onto the first main surface 5. The first lid member 3 blocks one side of the first through hole 13 and the two second through holes 14, and the two communication parts 15. The second lid member 4 is bonded onto the second main surface 6. The second lid member 4 blocks the other side of the first through hole 13 and the two second through holes 14. In this embodiment, the first lid member 3 and the second lid member 4 have the same shape as the cell body 2 in a plan view, and are substantially elliptical. However, the shape of the first lid member 3 and the second lid member 4 may be any shape that can block the first through hole 13, the second through hole 14, and the communication part 15. The shape of the first lid member 3 and the second lid member 4 may be, for example, a disk shape or a rectangular plate shape.

原子セル1は、アルカリ金属やバッファガスが封入される容器であり、原子セル1の第1の貫通孔13内にガス状のアルカリ金属やバッファガスが封入されて用いられる。原子セル1は、原子発振器に用いられる。図1に示すように、光源から出射された光Aが原子セル1に入射し、第1の貫通孔13を通る。そして、原子セル1から光Bが出射する。具体的には、本実施形態では、第1の外側面7aが入光面であり、第2の外側面7bが出光面である。第1の外側面7aから入射した光Aは、第1の貫通孔13内のアルカリ金属に照射される。そして、光Bが第2の外側面7bから出射する。原子セル1から出射した光Bは、光検出器に入射する。これにより、信号が取得される。なお、アルカリ金属としては、セシウム(Cs)やルビジウム(Rb)を用いることができる。バッファガスとしては、窒素(N)やネオン(Ne)、アルゴン(Ar)を用いることができる。 The atomic cell 1 is a container in which an alkali metal or a buffer gas is sealed, and the gaseous alkali metal or the buffer gas is sealed in the first through hole 13 of the atomic cell 1 for use. The atomic cell 1 is used in an atomic oscillator. As shown in FIG. 1, light A emitted from a light source enters the atomic cell 1 and passes through the first through hole 13. Then, light B is emitted from the atomic cell 1. Specifically, in this embodiment, the first outer surface 7a is a light-entering surface, and the second outer surface 7b is a light-emitting surface. The light A incident from the first outer surface 7a is irradiated onto the alkali metal in the first through hole 13. Then, the light B is emitted from the second outer surface 7b. The light B emitted from the atomic cell 1 enters a photodetector. As a result, a signal is acquired. Note that cesium (Cs) or rubidium (Rb) can be used as the alkali metal. Nitrogen (N 2 ), neon (Ne), or argon (Ar) can be used as the buffer gas.

本実施形態の特徴は、セル本体2の外側面7が火造り面であり、かつ入光面及び出光面を含み、2つの第2の貫通孔14が、第3の内側面8c及び第4の内側面8dを挟み互いに対向していることにある。それによって、加熱圧着等の、気密性を効果的に高めることができる態様を採用しても、光透過部の平行度を高めることができる。この詳細を以下において説明する。 The feature of this embodiment is that the outer surface 7 of the cell body 2 is a fire-polished surface and includes a light-entering surface and a light-exiting surface, and the two second through holes 14 face each other across the third inner surface 8c and the fourth inner surface 8d. This makes it possible to increase the parallelism of the light-transmitting portion even when a method that can effectively increase airtightness, such as heat-pressing, is adopted. The details of this will be explained below.

本明細書において、火造り面とは、リドロー成形等の加熱成形によって形成された平滑な面をいう。具体的には、本明細書において、火造り面の算術平均粗さ(Ra)は1nm以下である。原子セル1においては、入光面及び出光面が火造り面であり、平滑であるため、入光面及び出光面において光の散乱が生じ難く、光透過性を高めることができる。加えて、入光面及び出光面がセル本体2の外側面7に含まれるため、加熱圧着等により加えられる圧力により、第1の蓋部材3及び第2の蓋部材4の表面に接合の痕跡が残ったとしても、原子セル1の光透過性は影響され難い。なお、本明細書における算術平均粗さ(Ra)は、JIS B 0601:2013に基づく。 In this specification, the fire-polished surface refers to a smooth surface formed by heat molding such as redraw molding. Specifically, in this specification, the arithmetic mean roughness (Ra) of the fire-polished surface is 1 nm or less. In the atomic cell 1, the light entrance surface and the light exit surface are fire-polished surfaces and are smooth, so that light scattering is unlikely to occur on the light entrance surface and the light exit surface, and light transmittance can be increased. In addition, since the light entrance surface and the light exit surface are included in the outer surface 7 of the cell body 2, even if traces of bonding remain on the surfaces of the first cover member 3 and the second cover member 4 due to pressure applied by heat bonding or the like, the light transmittance of the atomic cell 1 is unlikely to be affected. The arithmetic mean roughness (Ra) in this specification is based on JIS B 0601:2013.

もっとも、外側面及び内側面が互いに対向している部分が略平行ではない場合には、セル本体における光が入射または出射する部分の厚みは不均一になる。この場合、光が原子セル1を通過する位置により、光が原子セル1を通過する距離は異なる。例えば、原子発振器の製品の製造ばらつきにより、光源と原子セル1との位置関係にばらつきが生じる場合には、原子セル1における光を透過させる位置にもばらつきが生じる。そのため、通過した光の信号の状態にもばらつきが生じる。 However, if the portions where the outer and inner surfaces face each other are not approximately parallel, the thickness of the portion of the cell body where the light enters or exits will be non-uniform. In this case, the distance the light passes through the atomic cell 1 will differ depending on the position where the light passes through the atomic cell 1. For example, if there is variation in the positional relationship between the light source and the atomic cell 1 due to manufacturing variations in atomic oscillator products, there will also be variation in the position where the light passes through the atomic cell 1. This will result in variation in the signal state of the passed light.

例えば、第2の貫通孔14を1つだけ設けた場合には、リドロー成形等の加熱成形時において、内側面8に歪みが生じるおそれがある。そのため、上記のように、外側面7及び内側面8が互いに対向している部分が略平行ではなくなるおそれがある。より具体的には、第1の外側面7a及び第1の内側面8a並びに第2の外側面7b及び第2の内側面8bが略平行ではなくなるおそれがある。これは、第1の貫通孔13の周囲の構成が非対称であるためと考えられる。 For example, if only one second through hole 14 is provided, there is a risk that distortion will occur in the inner surface 8 during hot forming such as redraw forming. Therefore, as described above, there is a risk that the portions where the outer surface 7 and the inner surface 8 face each other will no longer be approximately parallel. More specifically, there is a risk that the first outer surface 7a and the first inner surface 8a, and the second outer surface 7b and the second inner surface 8b will no longer be approximately parallel. This is thought to be because the configuration around the first through hole 13 is asymmetric.

これに対して、本実施形態においては、図3に示すように、2つの第2の貫通孔14が、第3の内側面8c及び第4の内側面8dを挟み互いに対向している。それによって、第1の貫通孔13の周囲の構成における対称性を高めることができる。これにより、リドロー成形等の加熱成形時において、内側面8に歪みが生じ難い。よって、セル本体2における光透過部の平行度を高めることができる。光透過部の平行度が高いとは、例えば、第1の外側面7aと平行な面を基準面としたときに、第1の内側面8a、第2の内側面8b及び第2の外側面7bのいずれもが、該基準面と平行に近いことをいう。原子セル1のセル本体2では、第1の外側面7aと、第1の内側面8a、第2の内側面8b及び第2の外側面7bとは略平行である。なお、本発明でいう略平行とは、平面同士のなす角の角度が0.5°以下であることをいう。略平行である場合、上記角度は、0.2°以下であることが好ましい。 In contrast, in this embodiment, as shown in FIG. 3, the two second through holes 14 face each other across the third inner side 8c and the fourth inner side 8d. This can increase the symmetry of the configuration around the first through hole 13. This makes it difficult for the inner side 8 to be distorted during hot molding such as redraw molding. Therefore, the parallelism of the light transmitting portion in the cell body 2 can be increased. For example, when a plane parallel to the first outer side 7a is taken as a reference plane, the first inner side 8a, the second inner side 8b, and the second outer side 7b are all close to parallel to the reference plane. In the cell body 2 of the atomic cell 1, the first outer side 7a, the first inner side 8a, the second inner side 8b, and the second outer side 7b are approximately parallel to the reference plane. In addition, approximately parallel in the present invention means that the angle between the planes is 0.5° or less. When the planes are approximately parallel, the angle is preferably 0.2° or less.

本実施形態において、入光面及び出光面がセル本体2の外側面7に含まれるため、加熱圧着等により加えられる圧力により、第1の蓋部材3及び第2の蓋部材4の表面に接合の痕跡が残ったとしても、原子セル1における光透過部の平行度は影響され難い。よって、加熱圧着等の、気密性を効果的に高めることができる態様を採用しても、光透過部の平行度を高めることができる。そして、上記平行度が高いことにより、セル本体2における光が入射する部分の厚みを均一にすることができ、かつ光が出射する部分における厚みを均一にすることができる。よって、原子発振器の製品の製造ばらつきにより、光源と原子セル1との位置関係にばらつきが生じる場合においても、製品毎において、光が原子セル1を通過する距離を均一にすることができる。従って、原子セル1を通過する光の信号を、光検出器よって安定的に取得することができる。 In this embodiment, since the light entrance surface and the light exit surface are included in the outer surface 7 of the cell body 2, even if traces of bonding remain on the surfaces of the first cover member 3 and the second cover member 4 due to pressure applied by thermocompression or the like, the parallelism of the light transmission part in the atomic cell 1 is unlikely to be affected. Therefore, even if a mode that can effectively increase airtightness, such as thermocompression, is adopted, the parallelism of the light transmission part can be increased. And, because the parallelism is high, the thickness of the part where light enters the cell body 2 can be made uniform, and the thickness of the part where light exits can be made uniform. Therefore, even if there is variation in the positional relationship between the light source and the atomic cell 1 due to manufacturing variations in atomic oscillator products, the distance that light passes through the atomic cell 1 can be made uniform for each product. Therefore, the signal of light passing through the atomic cell 1 can be stably acquired by the photodetector.

なお、セル本体2に用いられるガラスとしては、特に限定されず、例えば、無鉛ガラス、有鉛ガラス、またはビスマス系ガラス等を用いることができる。 The glass used for the cell body 2 is not particularly limited, and examples that can be used include lead-free glass, leaded glass, and bismuth-based glass.

無鉛ガラスとしては、例えば、ガラス組成として、質量%で、SiO 50%~70%、Al 10%~20%、B 0%~10%、MgO 0%~5%、CaO 15%~30%、RO(Rは、Li、Na及びKから選択される少なくとも1種を表す)0%~5%、及びP 0%~3%を含有する、アルミノ珪酸塩系ガラスを用いることができる。 The lead-free glass may be, for example, an aluminosilicate glass having a glass composition, in mass %, of 50% to 70% SiO 2 , 10% to 20% Al 2 O 3 , 0% to 10% B 2 O 3 , 0% to 5% MgO, 15% to 30% CaO, 0% to 5% R 2 O (R represents at least one selected from Li, Na, and K), and 0% to 3% P 2 O 5 .

有鉛ガラスとしては、例えば、ガラス組成として、質量%で、SiO 10%~45%、PbO 40%~75%、及びKO 0.5%~10%を含有する、鉛系ガラスを用いることができる。 As the leaded glass, for example, a lead-based glass containing, in mass %, 10% to 45% SiO 2 , 40% to 75% PbO, and 0.5% to 10% K 2 O as a glass composition can be used.

ビスマス系ガラスとしては、例えば、ガラス組成として、質量%で、Bi 5%~80%、B 5%~35%、ZnO 0%~20%、SiO 0%~20%、及びSrO 0%~30%を含有する、ガラスを用いることができる。 As the bismuth-based glass, for example, glass containing, in mass %, 5% to 80% Bi 2 O 3 , 5% to 35% B 2 O 3 , 0% to 20% ZnO, 0% to 20% SiO 2 , and 0% to 30% SrO can be used.

セル本体2、第1の蓋部材3及び第2の蓋部材4は、同系統のガラス組成を有することがより好ましい。セル本体2、第1の蓋部材3及び第2の蓋部材4は、同じガラス組成を有することがさらに好ましい。それによって、セル本体2、第1の蓋部材3及び第2の蓋部材4の熱膨張係数を整合させることができ、剥離を回避する等の接合の安定性を高めることができる。従って、原子セル1の気密性を効果的に高めることができる。なお、本明細書において「同系統のガラス組成」のガラスとは、ガラス組成として含有される上位3成分が互いに一致することを指す。また、本発明において、「同じガラス組成」のガラスとは、互いにガラス組成として含有される各成分が一致し、一方のガラスの組成に対して他方のガラスの各成分の含有量の差が+5%~-5%の範囲内であるものを含む。 It is more preferable that the cell body 2, the first cover member 3, and the second cover member 4 have the same glass composition. It is even more preferable that the cell body 2, the first cover member 3, and the second cover member 4 have the same glass composition. This allows the thermal expansion coefficients of the cell body 2, the first cover member 3, and the second cover member 4 to be matched, and the stability of the joint can be improved, such as by avoiding peeling. Therefore, the airtightness of the atomic cell 1 can be effectively improved. In this specification, glasses with "same glass composition" refer to glasses in which the top three components contained as the glass composition are the same. In addition, in the present invention, glasses with "the same glass composition" include glasses in which the components contained as the glass composition are the same, and the difference in the content of each component of one glass relative to the composition of the other glass is within the range of +5% to -5%.

本実施形態において光透過部の平行度を高めることができる効果の詳細を、本実施形態及び比較例におけるセル本体を比較することにより示す。比較例のセル本体102は、図4に示すように、第2の貫通孔14が1つのみ設けられている点において本実施形態と異なる。図4中の破線は、第1の外側面7aと平行の基準面を示す。 The effect of increasing the parallelism of the light transmitting portion in this embodiment will be shown in detail by comparing the cell bodies of this embodiment and the comparative example. As shown in FIG. 4, the cell body 102 of the comparative example differs from this embodiment in that only one second through hole 14 is provided. The dashed line in FIG. 4 indicates a reference plane parallel to the first outer surface 7a.

ガラス組成で、質量%表記で、SiO 55%、Al 12%、B 5%、MgO 2%、CaO 25%、NaO 1%を含有するアルミノ珪酸塩系ガラスを用いて、本実施形態及び比較例のセル本体を、リドロー成形により作製した。 The cell bodies of the present embodiment and the comparative example were produced by redraw molding using an aluminosilicate glass having a glass composition, expressed in mass %, of 55% SiO2 , 12 % Al2O3 , 5% B2O3 , 2% MgO, 25% CaO, and 1 % Na2O.

第1の外側面7a及び第1の内側面8aがなす角の角度をθ1とし、第1の外側面7a及び第2の内側面8bがなす角の角度をθ2とし、第1の外側面7a及び第2の外側面7bがなす角の角度をθ3とする。本実施形態においては、θ1、θ2及びθ3のいずれもが0.1°であった。これに対して、比較例では、θ1は0.5°であり、θ2及びθ3は1°であった。このように、本実施形態においては、光透過部における平行度を高めることを確認でき、光透過性をより確実に高めることができる。 The angle between the first outer surface 7a and the first inner surface 8a is θ1, the angle between the first outer surface 7a and the second inner surface 8b is θ2, and the angle between the first outer surface 7a and the second outer surface 7b is θ3. In this embodiment, θ1, θ2, and θ3 are all 0.1°. In contrast, in the comparative example, θ1 is 0.5°, and θ2 and θ3 are 1°. Thus, in this embodiment, it can be confirmed that the parallelism in the light-transmitting portion is increased, and light transmittance can be more reliably increased.

本実施形態においては、光透過性及び気密性を両立することができる。気密性を高められることにより、大気中のHeが原子セル1の内部に侵入し難い。さらに、原子セル1の内部に封入されているバッファガスのセル抜けが生じ難い。それによって、原子発振器における発振周波数の経時変化を生じ難くすることができる。 In this embodiment, it is possible to achieve both optical transparency and airtightness. By increasing the airtightness, He in the atmosphere is less likely to enter the inside of the atomic cell 1. Furthermore, the buffer gas sealed inside the atomic cell 1 is less likely to escape from the cell. This makes it possible to make it less likely that the oscillation frequency of the atomic oscillator will change over time.

原子セル1においては、外側面7だけでなく、内側面8も火造り面である。よって、第1の貫通孔13に光が入射するとき、及び第1の貫通孔13から光が出射するときにおいても、光の散乱が生じ難い。よって、光透過性をより一層高めることができる。 In the atomic cell 1, not only the outer surface 7 but also the inner surface 8 is a fire-polished surface. Therefore, when light enters the first through hole 13 and when light exits from the first through hole 13, light scattering is unlikely to occur. This can further increase the light transmittance.

本実施形態では、セル本体2、第1の蓋部材3及び第2の蓋部材4は、同じガラスにより構成されている。なお、セル本体2の材料は上記に限定されず、外側面7を火造り面とすることができ、かつ光透過性を有する材料であればよい。第1の蓋部材3及び第2の蓋部材4の材料は上記に限定されず、例えば、金属、水晶またはシリコン等により構成されていてもよい。もっとも、セル本体2、第1の蓋部材3及び第2の蓋部材4は、ガラスにより構成されていることが好ましい。それによって、セル本体2、第1の蓋部材3及び第2の蓋部材4の熱膨張係数を整合させることができ、剥離を回避する等の接合の安定性を高めることができる。 In this embodiment, the cell body 2, the first lid member 3, and the second lid member 4 are made of the same glass. The material of the cell body 2 is not limited to the above, and any material that can make the outer surface 7 a fire-polished surface and has optical transparency may be used. The material of the first lid member 3 and the second lid member 4 is not limited to the above, and may be made of, for example, metal, quartz, silicon, etc. However, it is preferable that the cell body 2, the first lid member 3, and the second lid member 4 are made of glass. This allows the thermal expansion coefficients of the cell body 2, the first lid member 3, and the second lid member 4 to be matched, and the stability of the joint can be improved, such as by avoiding peeling.

図5は、原子セルの第1の貫通孔内にアルカリ金属を封入する方法の例を説明するための正面断面図である。セル本体2における一方の第2の貫通孔14は、アルカリ金属Mが封入されたアンプル19等を配置するために設けられている。これに限られず、双方の第2の貫通孔14にアンプル19等を配置しても構わない。第2の貫通孔14内に配置されたアンプル19に、原子セル1の外側からレーザー光Lを照射することにより、アンプル19を割り、ガス状のアルカリ金属が第2の貫通孔14内に放出される。なお、アンプル19内に固体状のアルカリ金属Mが封入されている場合には、加熱によりアルカリ金属Mをガス化させてもよい。ガス状のアルカリ金属は、連通部15を通り、第1の貫通孔13内にも拡散する。もっとも、アルカリ金属を原子セル1内に封入する方法は上記に限定されない。例えば、アルカリ金属を原子セル1内に直接的に配置した後に、加熱によりアルカリ金属をガス化させてもよい。あるいは、アルカリ金属をガス状の状態において、原子セル1内に直接封入してもよい。 Figure 5 is a front cross-sectional view for explaining an example of a method for sealing an alkali metal in the first through hole of the atomic cell. One of the second through holes 14 in the cell body 2 is provided for placing an ampoule 19 or the like in which an alkali metal M is sealed. This is not limited to this, and an ampoule 19 or the like may be placed in both second through holes 14. By irradiating the ampoule 19 placed in the second through hole 14 with laser light L from the outside of the atomic cell 1, the ampoule 19 is broken and the gaseous alkali metal is released into the second through hole 14. In addition, when a solid alkali metal M is sealed in the ampoule 19, the alkali metal M may be gasified by heating. The gaseous alkali metal passes through the communication part 15 and diffuses into the first through hole 13. However, the method for sealing the alkali metal in the atomic cell 1 is not limited to the above. For example, the alkali metal may be directly placed in the atomic cell 1 and then gasified by heating. Alternatively, the alkali metal may be directly sealed in the atomic cell 1 in a gaseous state.

以下において、本発明における好ましい構成を示す。 The following shows a preferred configuration of the present invention.

図6は、第1の実施形態におけるセル本体の領域を説明するための、図3に示す断面に相当する部分を示す断面図である。セル本体2は第1の領域C1及び第2の領域C2を有する。具体的には、平面視において、入光面及び出光面が互いに対向し合う方向を第1の方向yとし、第1の方向yと直交する方向を第2の方向xとしたときに、第1の領域C1及び第2の領域C2は、第2の方向xにおいて、第1の貫通孔13を挟み互いに対向している。第1の貫通孔13、第1の領域C1及び第2の領域C2のそれぞれの中央の、第1の方向yにおける位置は同じである。第1の領域C1及び第2の領域C2の第1の方向yに沿う寸法は、第1の貫通孔13の第1の方向yに沿う寸法の80%である。 Figure 6 is a cross-sectional view showing a portion corresponding to the cross section shown in Figure 3 to explain the regions of the cell body in the first embodiment. The cell body 2 has a first region C1 and a second region C2. Specifically, in a plan view, when the direction in which the light-entering surface and the light-emitting surface face each other is defined as the first direction y and the direction perpendicular to the first direction y is defined as the second direction x, the first region C1 and the second region C2 face each other in the second direction x with the first through hole 13 therebetween. The positions of the centers of the first through hole 13, the first region C1, and the second region C2 in the first direction y are the same. The dimensions of the first region C1 and the second region C2 along the first direction y are 80% of the dimensions of the first through hole 13 along the first direction y.

第1の領域C1及び第2の領域C2のそれぞれに、少なくとも1つずつの第2の貫通孔14が設けられており、第1の領域C1における第2の貫通孔14の総容積と、第2の領域C2における第2の貫通孔14の総容積とが同じであることが好ましい。それによって、第1の貫通孔13の周囲の構成における対称性をより確実に高めることができ、リドロー成形等の加熱成形時において、より確実に内側面8に歪みを生じ難くすることができ、これにより外側面7及び内側面8が互いに対向している部分を略平行にできる。従って、光透過部の平行度をより確実に高めることができる。 At least one second through hole 14 is provided in each of the first region C1 and the second region C2, and it is preferable that the total volume of the second through holes 14 in the first region C1 is the same as the total volume of the second through holes 14 in the second region C2. This makes it possible to more reliably increase the symmetry of the configuration around the first through hole 13, and more reliably prevent distortion of the inner surface 8 during hot molding such as redraw molding, thereby making it possible to make the portions where the outer surface 7 and the inner surface 8 face each other approximately parallel. Therefore, it is possible to more reliably increase the parallelism of the light transmitting portion.

図6に示すように、平面視において、第1の貫通孔13の中央を通り、かつ第1の方向yと平行に延びる軸を第1の対称軸Oyとし、第1の貫通孔13の中央を通り、かつ第2の方向xと平行に延びる軸を第2の対称軸Oxとする。複数の第2の貫通孔14が、第1の対称軸Oy及び第2の対称軸Oxのうち少なくとも一方に対して線対称に配置されていることが好ましい。それによって、第1の貫通孔13の周囲の構成における対称性を効果的に高めることができ、リドロー成形等の加熱成形時において、より確実に内側面8に歪みを生じ難くすることができ、これにより外側面7及び内側面8が互いに対向している部分を略平行にできる。従って、光透過部の平行度をより確実に高めることができる。 As shown in FIG. 6, in a plan view, an axis passing through the center of the first through hole 13 and extending parallel to the first direction y is defined as a first axis of symmetry Oy, and an axis passing through the center of the first through hole 13 and extending parallel to the second direction x is defined as a second axis of symmetry Ox. It is preferable that the multiple second through holes 14 are arranged linearly symmetrically with respect to at least one of the first axis of symmetry Oy and the second axis of symmetry Ox. This effectively increases the symmetry in the configuration around the first through hole 13, and more reliably prevents distortion of the inner surface 8 during hot molding such as redraw molding, thereby making it possible to make the portions where the outer surface 7 and the inner surface 8 face each other approximately parallel. Therefore, the parallelism of the light transmitting portion can be more reliably increased.

本実施形態のように、複数の第2の貫通孔14が、第1の対称軸Oy及び第2の対称軸Oxの双方に対して線対称に配置されていることがより好ましい。それによって、第1の貫通孔13の周囲の構成における対称性をより一層高めることができ、リドロー成形等の加熱成形時において、より確実に内側面8に歪みを生じ難くすることができ、これにより外側面7及び内側面8が互いに対向している部分を略平行にできる。従って、光透過部の平行度をより確実に高めることができる。なお、第2の貫通孔14が第2の対称軸Oxに対して線対称に配置されているとは、本実施形態のように、第2の貫通孔14が第2の対称軸Ox上に配置されており、かつ第2の貫通孔14の形状が第2の対称軸Oxに対して線対称である場合も含む。 As in this embodiment, it is more preferable that the multiple second through holes 14 are arranged line-symmetrically with respect to both the first symmetry axis Oy and the second symmetry axis Ox. This can further increase the symmetry in the configuration around the first through hole 13, and can more reliably prevent distortion of the inner surface 8 during hot molding such as redraw molding, thereby making the portions where the outer surface 7 and the inner surface 8 face each other approximately parallel. Therefore, the parallelism of the light transmitting portion can be more reliably increased. Note that the second through holes 14 being arranged line-symmetrically with respect to the second symmetry axis Ox also includes the case where the second through holes 14 are arranged on the second symmetry axis Ox and the shape of the second through holes 14 is line-symmetric with respect to the second symmetry axis Ox, as in this embodiment.

複数の第2の貫通孔14の平面視における形状が同じであることが好ましい。それによって、第1の貫通孔13の周囲の構成における対称性をより確実に高めることができ、リドロー成形等の加熱成形時において、より確実に内側面8に歪みを生じ難くすることができ、これにより外側面7及び内側面8が互いに対向している部分を略平行にできる。従って、光透過部の平行度をより確実に高めることができる。 It is preferable that the shapes of the multiple second through holes 14 are the same in a plan view. This makes it possible to more reliably increase the symmetry of the configuration around the first through holes 13, and more reliably prevent distortion of the inner surface 8 during hot forming such as redraw forming, thereby making it possible to make the portions where the outer surface 7 and the inner surface 8 face each other approximately parallel. Therefore, it is possible to more reliably increase the parallelism of the light transmitting portion.

複数の第2の貫通孔14の平面視における形状が、円形であることがより好ましい。この場合には、第1の貫通孔13の周囲の構成における対称性を容易に、かつより確実に高めることができ、リドロー成形等の加熱成形時において、より確実に内側面8に歪みを生じ難くすることができ、これにより外側面7及び内側面8が互いに対向している部分を略平行にできる。従って、光透過部の平行度をより確実に高めることができる。 It is more preferable that the shape of the multiple second through holes 14 in a plan view is circular. In this case, the symmetry of the configuration around the first through holes 13 can be easily and more reliably increased, and distortion of the inner surface 8 during hot forming such as redraw forming can be more reliably prevented, so that the portions where the outer surface 7 and the inner surface 8 face each other can be made approximately parallel. Therefore, the parallelism of the light transmitting portion can be more reliably increased.

第1の領域C1及び第2の領域C2のそれぞれに、1つずつの第2の貫通孔14が設けられていることがさらに好ましい。この場合には、第1の領域C1における第2の貫通孔14の総容積と、第2の領域C2における第2の貫通孔14の総容積とを容易に同じにすることができる。双方の総容積を同じとした場合には、上述したように、リドロー成形等の加熱成形時において、より確実に内側面8に歪みを生じ難くすることができ、これにより外側面7及び内側面8が互いに対向している部分を略平行にできる。従って、光透過部の平行度をより確実に高めることができる。 It is further preferable that one second through hole 14 is provided in each of the first region C1 and the second region C2. In this case, the total volume of the second through holes 14 in the first region C1 and the total volume of the second through holes 14 in the second region C2 can be easily made the same. When the two total volumes are made the same, as described above, it is possible to more reliably prevent distortion of the inner surface 8 during hot molding such as redraw molding, and this makes it possible to make the portions where the outer surface 7 and the inner surface 8 face each other approximately parallel. Therefore, the parallelism of the light transmitting portion can be more reliably increased.

平面視において、第1の貫通孔13の中央が、セル本体2の中央と一致しており、平面視において、第1の貫通孔13の第1の方向yに沿う寸法が、第1の貫通孔13の第2の方向xに沿う寸法と等しいことが好ましい。この場合には、第2の貫通孔14の、内側面8の歪みに対する影響が小さい。 In plan view, it is preferable that the center of the first through hole 13 coincides with the center of the cell body 2, and that the dimension of the first through hole 13 along the first direction y is equal to the dimension of the first through hole 13 along the second direction x in plan view. In this case, the effect of the second through hole 14 on the distortion of the inner surface 8 is small.

なお、第1の領域C1及び第2の領域C2には、それぞれ複数の第2の貫通孔14が設けられていてもよい。この例を以下において示す。 The first region C1 and the second region C2 may each have a plurality of second through holes 14. An example of this is shown below.

(変形例)
図7は、第1の実施形態の第1の変形例におけるセル本体の、図3に示す断面に相当する部分を示す断面図である。本変形例においては、第1の領域C1及び第2の領域C2に、それぞれ2つの第2の貫通孔が設けられている。第1の領域C1における2つの第2の貫通孔14は、第2の対称軸Oxに対して線対称に配置されている。同様に、第2の領域C2における2つの第2の貫通孔14も、第2の対称軸Oxに対して線対称に配置されている。さらに、第1の領域C1の2つの第2の貫通孔14及び第2の領域C2の2つの第2の貫通孔は、第1の対称軸Oyに対して線対称に配置されている。本変形例においては、全ての第2の貫通孔14の容積は同じである。本変形例においても、第1の実施形態と同様に、加熱圧着等の、気密性を効果的に高めることができる態様を採用しても、光透過部の平行度を高めることができる。
(Modification)
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a part of the cell body in the first modified example of the first embodiment, which corresponds to the cross section shown in FIG. 3. In this modified example, two second through holes are provided in each of the first region C1 and the second region C2. The two second through holes 14 in the first region C1 are arranged line-symmetrically with respect to the second symmetric axis Ox. Similarly, the two second through holes 14 in the second region C2 are also arranged line-symmetrically with respect to the second symmetric axis Ox. Furthermore, the two second through holes 14 in the first region C1 and the two second through holes in the second region C2 are arranged line-symmetrically with respect to the first symmetric axis Oy. In this modified example, the volume of all the second through holes 14 is the same. In this modified example, as in the first embodiment, the parallelism of the light transmitting portion can be increased even if a mode that can effectively increase the airtightness, such as heat compression bonding, is adopted.

(製造方法)
図8は、気密容器の製造方法における、プリフォームを用意する工程の一例を説明するための斜視図である。図9は、気密容器の製造方法における、中間体を得る工程の一例を説明するための斜視図である。図10は、気密容器の製造方法における、セル本体を得る工程の一例を説明するための正面断面図である。
(Production method)
Fig. 8 is a perspective view for explaining an example of a step of preparing a preform in the method for manufacturing an airtight container. Fig. 9 is a perspective view for explaining an example of a step of obtaining an intermediate body in the method for manufacturing an airtight container. Fig. 10 is a front cross-sectional view for explaining an example of a step of obtaining a cell body in the method for manufacturing an airtight container.

気密容器としての原子セル1の製造方法において、セル本体2をリドロー成形により形成する。具体的には、図8に示すように、リドロー成形に用いるプリフォーム22を、切削加工等によって用意する。平面視において、プリフォーム22の少なくとも一部の外形の形状と、得ようとするセル本体2の外形の形状とは、相似の関係を有する。 In the manufacturing method of the atomic cell 1 as an airtight container, the cell body 2 is formed by redraw molding. Specifically, as shown in FIG. 8, a preform 22 to be used in the redraw molding is prepared by cutting or the like. In a plan view, the external shape of at least a part of the preform 22 and the external shape of the cell body 2 to be obtained have a similar relationship.

次に、プリフォーム22に、第1の孔部23及び複数の第2の孔部24を設ける。図8に示す例においては、プリフォーム22に、2つの第2の孔部24を設ける。より具体的には、得ようとするセル本体2の第1の領域C1に相当する部分と、第2の領域C2に相当する部分とに、1つずつ第2の孔部24を設ける。 Next, a first hole 23 and a plurality of second holes 24 are provided in the preform 22. In the example shown in FIG. 8, two second holes 24 are provided in the preform 22. More specifically, one second hole 24 is provided in each of a portion corresponding to the first region C1 and a portion corresponding to the second region C2 of the cell body 2 to be obtained.

平面視において、第1の孔部23の形状と、得ようとするセル本体2の第1の貫通孔13の形状とは、相似の関係を有する。同様に、平面視において、第2の孔部24の形状と、得ようとするセル本体2の第2の貫通孔14の形状とは、相似の関係を有する。第1の孔部23及び第2の孔部24は、例えば、ドリルによる切削加工や超音波加工等により形成することができる。第1の孔部23及び第2の孔部24は、貫通孔であってもよく、あるいは、貫通孔ではなくともよい。なお、プリフォーム22には、第1の孔部23及び第2の孔部24を必ずしも設けなくともよい。 In plan view, the shape of the first hole 23 and the shape of the first through hole 13 of the cell body 2 to be obtained have a similar relationship. Similarly, in plan view, the shape of the second hole 24 and the shape of the second through hole 14 of the cell body 2 to be obtained have a similar relationship. The first hole 23 and the second hole 24 can be formed, for example, by cutting with a drill or ultrasonic processing. The first hole 23 and the second hole 24 may be through holes, or may not be through holes. Note that the first hole 23 and the second hole 24 do not necessarily have to be provided in the preform 22.

次に、図9に示すように、プリフォーム22を加熱し、引き延ばす。次に、プリフォーム22における引き延ばされた部分を切断することにより、中間体25を得る。図9中のD-D線は、プリフォーム22が切断されていることを示す。上記切断は、例えば、ダイシングソーやガラスカッターにより行うことができる。中間体25は、第1の貫通孔13及び複数の第2の貫通孔14を有する。中間体25の第1の貫通孔13は、プリフォーム22における第1の孔部23から形成される。中間体25の第2の貫通孔14は、プリフォーム22における第2の孔部24から形成される。 Next, as shown in FIG. 9, the preform 22 is heated and stretched. Next, the stretched portion of the preform 22 is cut to obtain an intermediate body 25. The line D-D in FIG. 9 indicates that the preform 22 is cut. The above cutting can be performed, for example, by a dicing saw or a glass cutter. The intermediate body 25 has a first through hole 13 and a plurality of second through holes 14. The first through hole 13 of the intermediate body 25 is formed from the first hole portion 23 in the preform 22. The second through hole 14 of the intermediate body 25 is formed from the second hole portion 24 in the preform 22.

さらに、中間体25は、外側面7及び内側面8を有する。中間体25は、上記の通りリドロー成形により形成されている。そのため、外側面7は火造り面である。さらに、プリフォーム22に第1の孔部23が形成された状態においてリドロー成形を行うことによって、内側面8をも火造り面とすることができる。図9に示す工程を繰り返すことにより、1個のプリフォーム22から複数の中間体25を得る。 Furthermore, the intermediate body 25 has an outer surface 7 and an inner surface 8. The intermediate body 25 is formed by redraw molding as described above. Therefore, the outer surface 7 is a fire-polished surface. Furthermore, by performing redraw molding when the first hole portion 23 is formed in the preform 22, the inner surface 8 can also be made into a fire-polished surface. By repeating the process shown in Figure 9, multiple intermediate bodies 25 are obtained from one preform 22.

なお、プリフォーム22に第1の孔部23及び複数の第2の孔部24を設けない場合には、それぞれの中間体25に第1の貫通孔13及び複数の第2の貫通孔14を設けてもよい。もっとも、プリフォーム22に第1の孔部23及び複数の第2の孔部24を設けることが好ましい。それによって、上記のように、内側面8を火造り面とすることができる。加えて、各中間体25に第1の貫通孔13及び複数の第2の貫通孔14を設ける工程を削減できる。よって、生産性を高めることができる。 When the preform 22 does not have the first hole 23 and the second hole 24, the first through hole 13 and the second through hole 14 may be provided in each intermediate body 25. However, it is preferable to provide the preform 22 with the first hole 23 and the second hole 24. This allows the inner surface 8 to be a fire-polished surface, as described above. In addition, the process of providing the first through hole 13 and the second through hole 14 in each intermediate body 25 can be eliminated. This improves productivity.

次に、図10に示すように、第1の貫通孔13及び各第2の貫通孔14を連通させるように、複数の連通部15を設ける。複数の連通部15は、例えば、ドリルによる切削加工や超音波加工等により形成することができる。本実施形態においては、第1の主面5における第1の貫通孔13及び第2の貫通孔14の間の部分に、溝を設けることによって、連通部15を形成する。これにより、セル本体2を得る。もっとも、少なくとも1つの連通部15を設ければよい。 Next, as shown in FIG. 10, a plurality of communication parts 15 are provided to communicate the first through hole 13 and each of the second through holes 14. The plurality of communication parts 15 can be formed, for example, by cutting using a drill or ultrasonic processing. In this embodiment, the communication parts 15 are formed by providing a groove in the portion between the first through hole 13 and the second through hole 14 on the first main surface 5. In this way, the cell body 2 is obtained. However, it is sufficient to provide at least one communication part 15.

一方で、図1に示した第1の蓋部材3及び第2の蓋部材4を用意する。次に、セル本体2の第1の主面5と第1の蓋部材3とを接合する。このとき、第1の貫通孔13及び複数の第2の貫通孔14の一方側、並びに複数の連通部15を、第1の蓋部材3により塞ぐ。さらに、セル本体2の第2の主面6と第2の蓋部材4とを接合する。このとき、第1の貫通孔13及び複数の第2の貫通孔14の他方側を、第2の蓋部材4により塞ぐ。以上により、図1に示す原子セル1を得る。 On the other hand, the first lid member 3 and the second lid member 4 shown in FIG. 1 are prepared. Next, the first main surface 5 of the cell body 2 is joined to the first lid member 3. At this time, the first through hole 13 and one side of the multiple second through holes 14, as well as the multiple communication portions 15, are blocked by the first lid member 3. Furthermore, the second main surface 6 of the cell body 2 is joined to the second lid member 4. At this time, the other side of the first through hole 13 and the multiple second through holes 14 are blocked by the second lid member 4. In this way, the atomic cell 1 shown in FIG. 1 is obtained.

なお、アルカリ金属を原子セル1に封入する際には、セル本体2と双方の蓋部材とを接合する前に、アルカリ金属が封入されたアンプル等をセル本体2内に配置すればよい。具体的には、例えば、セル本体2の第2の主面6と第2の蓋部材4とを接合する。次に、セル本体2の少なくとも1つの第2の貫通孔14内にアンプル等を配置する。その後、セル本体2の第1の主面5と第1の蓋部材3とを接合する。なお、セル本体2の第1の主面5と第1の蓋部材3との接合に際しては、第1の貫通孔13及び第2の貫通孔14内にバッファガスを導入し、このバッファガス雰囲気において接合を行う。本発明においては、原子セル1内におけるアルカリ金属はガス化前の固体等の状態であってもよいし、ガス状の状態であってもよいし、アンプルに封入された状態であってもよい。原子セル1の使用時に、第1の貫通孔13内にガス状のアルカリ金属が封入されていればよい。 When the alkali metal is sealed in the atomic cell 1, an ampoule or the like in which the alkali metal is sealed may be placed in the cell body 2 before the cell body 2 and both lid members are joined. Specifically, for example, the second main surface 6 of the cell body 2 is joined to the second lid member 4. Next, an ampoule or the like is placed in at least one second through hole 14 of the cell body 2. Then, the first main surface 5 of the cell body 2 is joined to the first lid member 3. When the first main surface 5 of the cell body 2 is joined to the first lid member 3, a buffer gas is introduced into the first through hole 13 and the second through hole 14, and the joining is performed in this buffer gas atmosphere. In the present invention, the alkali metal in the atomic cell 1 may be in a state such as a solid before gasification, may be in a gaseous state, or may be sealed in an ampoule. When the atomic cell 1 is used, it is sufficient that the gaseous alkali metal is sealed in the first through hole 13.

セル本体2と、第1の蓋部材3及び第2の蓋部材4との接合は、加熱圧着により行うことが好ましい。この場合には、第1の蓋部材3及び第2の蓋部材4の表面において、加圧の痕跡が残る場合もある。これに対して、本実施形態においては、入光面及び出光面はセル本体2の外側面7に含まれるため、光透過部の平行度が損なわれ難い。よって、上記接合に加熱圧着を用いる場合に、本発明は好適である。しかも、原子セル1の気密性を効果的に高めることができる。 The cell body 2 is preferably joined to the first and second lid members 3 and 4 by thermocompression bonding. In this case, traces of pressure may remain on the surfaces of the first and second lid members 3 and 4. In contrast, in this embodiment, the light entrance surface and the light exit surface are included in the outer surface 7 of the cell body 2, so the parallelism of the light transmitting portion is unlikely to be impaired. Therefore, the present invention is suitable when thermocompression bonding is used for the above-mentioned bonding. Moreover, the airtightness of the atomic cell 1 can be effectively increased.

加熱圧着においては、第1の蓋部材3及び第2の蓋部材4を構成するガラス材料の屈伏点以上、軟化点以下の温度域まで、第1の蓋部材3、第2の蓋部材4及びセル本体2を加熱し、荷重を印加することが好ましい。荷重を加える際には、セル本体2と、第1の蓋部材3及び第2の蓋部材4を挟持する。加熱圧着における圧力は、1kPa以上とすることが好ましく、10kPa以上とすることがより好ましい。それによって、原子セル1の気密性を効果的に高めることができる。しかも、本実施形態においては、原子セル1における光透過部の平行度は損なわれ難い。なお、加熱圧着における圧力は、0.5MPa以下であることが好ましく、0.1MPa以下であることがより好ましい。 In the thermocompression bonding, it is preferable to heat the first cover member 3, the second cover member 4, and the cell body 2 to a temperature range above the yield point and below the softening point of the glass material constituting the first cover member 3 and the second cover member 4, and apply a load. When applying the load, the cell body 2 and the first cover member 3 and the second cover member 4 are sandwiched. The pressure in the thermocompression bonding is preferably 1 kPa or more, and more preferably 10 kPa or more. This effectively increases the airtightness of the atomic cell 1. Moreover, in this embodiment, the parallelism of the light transmitting portion in the atomic cell 1 is unlikely to be impaired. The pressure in the thermocompression bonding is preferably 0.5 MPa or less, and more preferably 0.1 MPa or less.

加熱圧着により上記接合を行う場合には、セル本体2の第1の主面5及び第2の主面6、並びに第1の蓋部材3及び第2の蓋部材4の接合面を研磨する必要はない。よって、生産性を高めることができる。もっとも、上記各接合面を、接合前に研磨してもよい。この場合、接合面の算術平均粗さ(Ra)は、0.3nm以下であることが好ましく、0.2nm以下であることがより好ましく、0.1nm以下であることがさらに好ましい。なお、上記接合は、加熱圧着以外の方法により行ってもよい。 When the above bonding is performed by thermocompression, there is no need to polish the first and second main surfaces 5 and 6 of the cell body 2 and the bonding surfaces of the first and second lid members 3 and 4. This can improve productivity. However, the above bonding surfaces may be polished before bonding. In this case, the arithmetic mean roughness (Ra) of the bonding surfaces is preferably 0.3 nm or less, more preferably 0.2 nm or less, and even more preferably 0.1 nm or less. The above bonding may be performed by a method other than thermocompression.

セル本体2と、第1の蓋部材3及び第2の蓋部材4との接合は、オプティカルコンタクトにより行ってもよい。この場合には、接合前に、セル本体2の第1の主面5及び第2の主面6、並びに第1の蓋部材3及び第2の蓋部材4の接合面を研磨する。第1の蓋部材3、第2の蓋部材4及びセル本体2の接合面の算術平均粗さ(Ra)は、1nm以下であることが好ましく、0.6nm以下であることがより好ましく、0.4nm以下であることがさらに好ましい。加熱温度としては、第1の蓋部材3、第2の蓋部材4及びセル本体2を構成するガラスのガラス転移温度以下とすることが好ましく、400℃以下とすることがより好ましく、300℃以下とすることがさらに好ましい。また、オプティカルコンタクトにおける加圧の圧力としては、10MPa以上とすることが好ましく、100MPa以上とすることがより好ましい。それによって、原子セル1の気密性を効果的に高めることができる。しかも、上記のように、原子セル1における光透過部の平行度は損なわれ難い。なお、オプティカルコンタクトにおける圧力は、300MPa以下であることが好ましく、200MPa以下であることがより好ましい。 The cell body 2 may be joined to the first and second lid members 3 and 4 by optical contact. In this case, the first and second main surfaces 5 and 6 of the cell body 2 and the joining surfaces of the first and second lid members 3 and 4 are polished before joining. The arithmetic mean roughness (Ra) of the joining surfaces of the first and second lid members 3 and 2 is preferably 1 nm or less, more preferably 0.6 nm or less, and even more preferably 0.4 nm or less. The heating temperature is preferably equal to or less than the glass transition temperature of the glass constituting the first and second lid members 3 and 2, more preferably 400°C or less, and even more preferably 300°C or less. The pressure of the pressurization in the optical contact is preferably 10 MPa or more, and more preferably 100 MPa or more. This effectively increases the airtightness of the atomic cell 1. Moreover, as described above, the parallelism of the light transmitting portion of the atomic cell 1 is unlikely to be impaired. The pressure at the optical contact is preferably 300 MPa or less, and more preferably 200 MPa or less.

セル本体2と、第1の蓋部材3及び第2の蓋部材4との接合は、陽極接合により行ってもよい。陽極接合は、例えば、300℃以上、350℃以下の温度で行うことができる。陽極接合は、例えば、大気圧雰囲気下で行うことができる。陽極接合は、例えば、250V以上、300V以下の電圧で行うことができる。この場合、ガラス組成中のアルカリ含有量により電圧を増加させてもよい。また、陽極接合は、例えば、0.1MPa以上、0.3MPa以下の加圧下で行うことができる。この場合、セル本体2、第1の蓋部材3及び第2の蓋部材4の厚みに応じて圧力を大きくしてもよい。 The cell body 2 may be bonded to the first and second lid members 3 and 4 by anodic bonding. Anodic bonding may be performed at a temperature of, for example, 300°C or higher and 350°C or lower. Anodic bonding may be performed, for example, under atmospheric pressure. Anodic bonding may be performed at a voltage of, for example, 250V or higher and 300V or lower. In this case, the voltage may be increased depending on the alkali content in the glass composition. Anodic bonding may be performed under a pressure of, for example, 0.1MPa or higher and 0.3MPa or lower. In this case, the pressure may be increased depending on the thickness of the cell body 2, the first lid member 3, and the second lid member 4.

セル本体2と、第1の蓋部材3及び第2の蓋部材4との接合は、レーザーシールにより行ってもよい。レーザーシールは、ガラスフリットを用いて行うことが好ましい。ガラスフリットとしては、例えば、ビスマス系ガラスを用いることができる。ビスマス系ガラスのガラス組成は、例えば、モル%で、Bi 39%、B 23.7%、ZnO 14.1%、Al 2.7%、CuO 20%、Fe 0.6%とすることができる。 The cell body 2 may be joined to the first and second lid members 3 and 4 by laser sealing. The laser sealing is preferably performed using glass frit. For example, bismuth-based glass may be used as the glass frit. The glass composition of the bismuth-based glass may be, for example, in mol %, Bi 2 O 3 39%, B 2 O 3 23.7%, ZnO 14.1%, Al 2 O 3 2.7%, CuO 20%, and Fe 2 O 3 0.6%.

レーザーシールによる接合の一例では、まず、ガラスフリット、樹脂、溶剤を含むペーストを用意する。次に、このペーストをセル本体2の第1の主面5及び第2の主面6上に塗布及びグレーズ(加熱処理)し、額縁状の封着材料層を形成する。次に、封着材料層を形成したセル本体2の第1の主面5及び第2の主面6上に、それぞれ、第1の蓋部材3及び第2の蓋部材4を載置する。これにより、セル本体2の第1の主面5及び第2の主面6と第1の蓋部材3及び第2の蓋部材4との間に封着材料層を配置することができる。なお、額縁状の封着材料層は、第1の蓋部材3及び第2の蓋部材4側に形成してもよい。あるいは、セル本体2の第1の主面5及び第2の主面6と第1の蓋部材3及び第2の蓋部材4との両方に封着材料を塗布してもよい。次に、レーザー光を、第1の蓋部材3を通して照射し、一方の封着材料層を加熱溶融する。同様に、レーザー光を、第2の蓋部材4を通して照射し、他方の封着材料層を加熱溶融する。これらにより、封着材料層を軟化変形させることにより、セル本体2の第1の主面5及び第2の主面6と第1の蓋部材3及び第2の蓋部材4とを気密封着して接合することができる。なお、レーザー光としては、例えば、波長808nm、3W~20Wの半導体レーザーを用いることができる。 In one example of bonding by laser sealing, first, a paste containing glass frit, resin, and solvent is prepared. Next, this paste is applied and glazed (heat-treated) on the first main surface 5 and the second main surface 6 of the cell body 2 to form a frame-shaped sealing material layer. Next, the first lid member 3 and the second lid member 4 are placed on the first main surface 5 and the second main surface 6 of the cell body 2 on which the sealing material layer has been formed, respectively. This allows the sealing material layer to be disposed between the first main surface 5 and the second main surface 6 of the cell body 2 and the first lid member 3 and the second lid member 4. The frame-shaped sealing material layer may be formed on the first lid member 3 and the second lid member 4 side. Alternatively, the sealing material may be applied to both the first main surface 5 and the second main surface 6 of the cell body 2 and the first lid member 3 and the second lid member 4. Next, laser light is irradiated through the first lid member 3 to heat and melt one of the sealing material layers. Similarly, the laser light is irradiated through the second lid member 4 to heat and melt the other sealing material layer. This softens and deforms the sealing material layer, thereby airtightly bonding the first main surface 5 and the second main surface 6 of the cell body 2 to the first lid member 3 and the second lid member 4. Note that as the laser light, for example, a semiconductor laser with a wavelength of 808 nm and an output of 3 W to 20 W can be used.

また、セル本体2と、第1の蓋部材3及び第2の蓋部材4との接合は、樹脂接着剤や無機接着剤等の接着剤を用いて行ってもよい。 The cell body 2 may be joined to the first and second lid members 3 and 4 using an adhesive such as a resin adhesive or an inorganic adhesive.

本発明の気密容器を原子セルとして用いる場合、例えば、波長の異なる2種類の光による量子干渉効果を利用してアルカリ金属を共鳴遷移させる原子発振器に用いることができる。もっとも、光及びマイクロ波による二重共鳴現象を利用してアルカリ金属を共鳴遷移させる原子発振器に用いてもよく、特に限定されない。なお、本発明の気密容器は原子セルには限定されず、例えば波長変換部材等の、気密性が求められる部材に適用することもできる。 When the airtight container of the present invention is used as an atomic cell, it can be used, for example, in an atomic oscillator that uses the quantum interference effect of two types of light with different wavelengths to cause an alkali metal to undergo a resonant transition. However, it may also be used in an atomic oscillator that uses the double resonance phenomenon of light and microwaves to cause an alkali metal to undergo a resonant transition, and is not particularly limited. It should be noted that the airtight container of the present invention is not limited to atomic cells, and can also be applied to components that require airtightness, such as wavelength conversion components.

1…原子セル
2…セル本体
3…第1の蓋部材
4…第2の蓋部材
5…第1の主面
6…第2の主面
7…外側面
7a~7d…第1~第4の外側面
8…内側面
8a~8d…第1~第4の内側面
13…第1の貫通孔
14…第2の貫通孔
15…連通部
19…アンプル
22…プリフォーム
23…第1の孔部
24…第2の孔部
25…中間体
102…セル本体
REFERENCE SIGNS LIST 1...atom cell 2...cell body 3...first cover member 4...second cover member 5...first main surface 6...second main surface 7...outer surfaces 7a to 7d...first to fourth outer surfaces 8...inner surfaces 8a to 8d...first to fourth inner surfaces 13...first through hole 14...second through hole 15...communicating portion 19...ampule 22...preform 23...first hole portion 24...second hole portion 25...intermediate body 102...cell body

Claims (9)

対向し合う第1の主面及び第2の主面を有し、前記第1の主面及び前記第2の主面間を貫通している第1の貫通孔及び第2の貫通孔が設けられており、かつ前記第1の主面及び前記第2の主面に接続されている内側面及び外側面を有する、セル本体と、
前記セル本体の前記第1の主面上に設けられており、前記第1の貫通孔及び前記第2の貫通孔の一方側を塞いでいる第1の蓋部材と、
前記セル本体の前記第2の主面上に設けられており、前記第1の貫通孔及び前記第2の貫通孔の他方側を塞いでいる第2の蓋部材と、
を備え、
前記外側面が火造り面であり、かつ入光面及び出光面を含み、
前記第1の貫通孔が、前記入光面及び前記出光面の間に位置しており、前記内側面が、前記第1の貫通孔に面している第1から第4の内側面を有し、前記第1の内側面が前記入光面に対向しており、前記第2の内側面が前記出光面に対向しており、前記第3の内側面及び前記第4の内側面がそれぞれ、前記第1の内側面及び前記第2の内側面に接続されており、
複数の前記第2の貫通孔が設けられており、少なくとも2つの前記第2の貫通孔が、前記第3の内側面及び前記第4の内側面を挟み互いに対向している、気密容器。
a cell body having a first main surface and a second main surface facing each other, a first through hole and a second through hole penetrating between the first main surface and the second main surface, and an inner side surface and an outer side surface connected to the first main surface and the second main surface;
a first cover member provided on the first main surface of the cell body and closing one side of the first through hole and the second through hole;
a second cover member provided on the second main surface of the cell body and closing the other side of the first through hole and the second through hole;
Equipped with
The outer surface is a fire polished surface and includes a light entrance surface and a light exit surface;
the first through hole is located between the light entrance surface and the light exit surface, the inner surface has first to fourth inner surfaces facing the first through hole, the first inner surface faces the light entrance surface, the second inner surface faces the light exit surface, the third inner surface and the fourth inner surface are connected to the first inner surface and the second inner surface, respectively;
An airtight container comprising a plurality of the second through holes, at least two of the second through holes facing each other across the third inner side surface and the fourth inner side surface.
平面視において、前記入光面及び前記出光面が互いに対向し合う方向を第1の方向とし、前記第1の方向と直交する方向を第2の方向としたときに、前記セル本体が、前記第2の方向において、前記第1の貫通孔を挟み対向し合う第1の領域及び第2の領域を有し、
前記第1の貫通孔、前記第1の領域及び前記第2の領域のそれぞれの中央の、前記第1の方向における位置が同じであり、前記第1の領域及び前記第2の領域の前記第1の方向に沿う寸法が、前記第1の貫通孔の前記第1の方向に沿う寸法の80%であり、
前記第1の領域及び前記第2の領域のそれぞれに、少なくとも1つの前記第2の貫通孔が設けられており、前記第1の領域における前記第2の貫通孔の総容積と、前記第2の領域における前記第2の貫通孔の総容積とが同じである、請求項1に記載の気密容器。
In a plan view, when a direction in which the light entrance surface and the light exit surface face each other is defined as a first direction and a direction perpendicular to the first direction is defined as a second direction, the cell body has a first region and a second region that face each other across the first through hole in the second direction,
the first through hole, the first region, and the second region have centers located at the same position in the first direction, and the dimensions of the first region and the second region in the first direction are 80% of the dimension of the first through hole in the first direction;
2. The airtight container according to claim 1, wherein at least one second through hole is provided in each of the first region and the second region, and a total volume of the second through holes in the first region is the same as a total volume of the second through holes in the second region.
平面視において、前記第1の貫通孔の中央を通り、かつ前記第1の方向と平行に延びる軸を第1の対称軸とし、前記第1の貫通孔の中央を通り、かつ前記第2の方向と平行に延びる軸を第2の対称軸としたときに、前記複数の第2の貫通孔が、前記第1の対称軸及び前記第2の対称軸のうち少なくとも一方に対して線対称に配置されている、請求項2に記載の気密容器。 The airtight container according to claim 2, wherein, in a plan view, when an axis passing through the center of the first through hole and extending parallel to the first direction is defined as a first axis of symmetry, and an axis passing through the center of the first through hole and extending parallel to the second direction is defined as a second axis of symmetry, the second through holes are arranged in line symmetry with respect to at least one of the first axis of symmetry and the second axis of symmetry. 前記複数の第2の貫通孔が、前記第1の対称軸及び前記第2の対称軸の双方に対して線対称に配置されている、請求項3に記載の気密容器。 The airtight container according to claim 3, wherein the second through holes are arranged symmetrically with respect to both the first axis of symmetry and the second axis of symmetry. 前記複数の第2の貫通孔の平面視における形状がいずれも円形である、請求項1~4のいずれか1項に記載の気密容器。 The airtight container according to any one of claims 1 to 4, wherein the shape of the second through holes in plan view is all circular. 前記第2の貫通孔が2つ設けられている、請求項1~5のいずれか1項に記載の気密容器。 The airtight container according to any one of claims 1 to 5, wherein two second through holes are provided. 平面視において、前記第1の貫通孔の中央が、前記セル本体の中央と一致しており、
平面視において、前記入光面及び前記出光面が互いに対向し合う方向を第1の方向とし、前記第1の方向と直交する方向を第2の方向としたときに、前記第1の貫通孔の前記第1の方向に沿う寸法が、前記第1の貫通孔の前記第2の方向に沿う寸法よりも大きい、請求項1~6のいずれか1項に記載の気密容器。
In a plan view, a center of the first through hole coincides with a center of the cell body,
7. The airtight container according to claim 1, wherein, in a plan view, when a direction in which the light entering surface and the light exiting surface face each other is defined as a first direction and a direction perpendicular to the first direction is defined as a second direction, a dimension of the first through hole along the first direction is larger than a dimension of the first through hole along the second direction.
請求項1~7のいずれか1項に記載の気密容器を製造する方法であって、
リドロー成形により、プリフォームから前記セル本体を形成する工程と、
前記セル本体の前記第1の主面上に前記第1の蓋部材を接合する工程と、
前記セル本体の前記第2の主面上に前記第2の蓋部材を接合する工程と、
を備える、気密容器の製造方法。
A method for producing the airtight container according to any one of claims 1 to 7, comprising the steps of:
forming the cell body from a preform by redraw molding;
joining the first cover member onto the first main surface of the cell body;
joining the second cover member onto the second main surface of the cell body;
A method for manufacturing an airtight container comprising the steps of:
前記プリフォームに、前記第1の貫通孔及び前記複数の第2の貫通孔を形成するための複数の孔部を形成した後に、リドロー成形により前記セル本体を形成する工程を行う、請求項8に記載の気密容器の製造方法。 The method for manufacturing an airtight container according to claim 8, further comprising forming a plurality of holes in the preform for forming the first through hole and the plurality of second through holes, and then forming the cell body by redraw molding.
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