CN112461225B - 一种基于碱金属缓释的长寿命原子气室及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于碱金属缓释的长寿命原子气室及其制备方法，应用于原子气室制备领域。本发明基于5A分子筛的吸附作用，在原子气室内设置一体成型缓释块，对气室内过量的碱金属进行吸附，一方面可有效提高气室的工作寿命，减少碱金属用量；另一方面可防止过量碱金属在气室通光面富集，避免了通光面的光透过率降低对仪表性能的损害。利用本发明制备的原子气室具有寿命长、碱金属用量少和性能稳定的优势。本发明利用5A分子筛对碱金属的缓释效应，可解决原子气室寿命受限于碱金属量和气室通光面碱金属富集导致原子气室光透过率降低的问题。

Description

一种基于碱金属缓释的长寿命原子气室及其制备方法
技术领域
本发明涉及原子气室制造技术领域，尤其是涉及一种基于碱金属缓释的长寿命原子气室的制备方法。
背景技术
原子气室是原子干涉磁力仪、原子钟、原子陀螺仪等量子仪表的核心部件。原子气室为填充碱金属和缓冲气体的玻璃泡(主要有球型，立方体结构等)，是原子极化、自旋交换、自旋弛豫自旋进动等过程发生的物理场所。长寿命的原子气室有助于提升量子仪表的工作寿命，也是现阶段提升量子仪表性能并将其推向实用化的关键。
原子气室的寿命主要由气室内碱金属的量决定，原子气室在工作过程中，由于化学反应和透过气室壁面的缓慢渗漏，碱金属的量将会不断减少。当碱金属的量不足以维持原子气室内足量的气态碱金属，原子气室失效导致无法继续工作。目前，为了提高原子气室的寿命，主要是在制备时向原子气室内冲入过量碱金属。然而，过量碱金属在原子气室内壁富集，将带来原子气室光透过率降低等不利影响。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于碱金属缓释的长寿命原子气室及其制备方法。基于5A分子筛的吸附作用，在原子气室内设置一体化缓释块，对气室内多余碱金属进行吸附，一方面可有效提高气室的工作寿命，减少碱金属用量；另一方面可防止过量碱金属在气室通光面富集，避免了原子气室光透过率降低对仪表性能的损害。
本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：
一种基于碱金属缓释的长寿命原子气室，所述原子气室为充入碱金属和工作气体的空腔，在空腔内设置一5A分子筛材质的缓释块，对过量碱金属进行吸附，从而延长原子气室的工作寿命；原子气室上方安装有充注口，充注口安装有用于与外界相连的充注管。
原子气室玻壳为边长10mm，壁厚1mm的方壳，材质为石英玻璃，充注圆孔直径0.75mm。
充注管外径3mm，内径1mm。
缓释块为直径0.95mm，高度1mm的圆柱体，材质为5A分子筛。
一种基于碱金属缓释的长寿命原子气室的制备方法，包括如下步骤：
(1)、将一体化成型的缓释块浸入去离子水，进行超声波清洗，取出后对缓释块进行200℃烘烤24小时去气；
(2)、将缓释块装入原子气室充注管底部，即原子气室充注口上方；
(3)、将原子气室的充注管连接到真空***上，利用真空泵对玻璃气室抽真空直至压强小于5×10-4Pa；
(4)、通过充注管向气室内充入碱金属和工作气体；
(5)、密封熔断连接玻璃气室的充注管，确保缓释块被包覆固定；
(6)、利用局部加热的方式将气室内碱金属迁移至缓释块处，制备得到长寿命原子气室。
缓释块材质为5A分子筛，形状为环形，一体成型工艺制成。
缓释块安装在气室充注管底部，即气室充注口上方，但不进入气室腔内。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
(1)、采用本方法制备的原子气室，缓释块将碱金属吸附后，在气室工作时，可保障气相中存在足量的碱金属原子密度，同时能够降低碱金属通过玻壳的泄漏，可有效提高气室的工作寿命；
(2)、采用本方法制备的原子气室，绝大部分碱金属被缓释块吸附，可防止过量碱金属在气室通光面富集，避免了原子气室光透过率降低对仪表性能的损害。
附图说明
图1为本发明中基于碱金属缓释的长寿命原子气室其制备方法示意图。
具体实施方式
下面结合附图1和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：
原子气室玻壳为边长10mm，壁厚1mm的方壳，材质为石英玻璃，充注圆孔直径0.75mm；充注管外径3mm，内径1mm；缓释块为直径0.95mm，高度1mm的圆柱体，材质为5A分子筛。
一种基于碱金属缓释的长寿命原子气室及其制备方法，包括如下步骤：
(1)、将一体化成型的缓释块浸入去离子水，进行超声波清洗，取出后对缓释块进行200℃高温烘烤24小时去气；
(2)、将缓释块装入原子气室充注管底部，即气室充注口上方；
(3)、将原子气室的充注管连接到真空***上，利用真空泵对气室抽真空，至压强小于5×10-4Pa；
(4)、通过充注管向气室内充入碱金属和工作气体；
(5)、密封熔断连接玻璃气室的充注管，确保缓释块被包覆固定；
(6)、利用局部加热的方式将气室内碱金属迁移至缓释块处，制备得到长寿命原子气室。
在上述基于碱金属缓释的长寿命原子气室及其制备方法中，步骤(1)中缓释块材质为5A分子筛，形状为环形，一体成型工艺制成。
在上述基于碱金属缓释的长寿命原子气室及其制备方法中，步骤(2)中缓释块卡在气室充注管底部，即气室充注口上方，但不会进入气室腔内。
以上所述，仅为本发明一个具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于碱金属缓释的长寿命原子气室，其特征在于：所述原子气室为充入碱金属和工作气体的空腔，在空腔内设置一5A分子筛材质的缓释块，对过量碱金属进行吸附，从而延长原子气室的工作寿命；原子气室上方安装有充注口，充注口安装有用于与外界相连的充注管；缓释块为直径0.95mm，高度1mm的圆柱体，材质为5A分子筛；原子气室玻壳为边长10mm，壁厚1mm的方壳，材质为石英玻璃，充注圆孔直径0.75mm。
2.根据权利要求1所述的一种基于碱金属缓释的长寿命原子气室，其特征在于：充注管外径3mm，内径1mm。
3.一种基于碱金属缓释的长寿命原子气室的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）、将一体化成型的缓释块浸入去离子水，进行超声波清洗，取出后对缓释块进行200℃烘烤24小时去气；
（2）、将缓释块装入原子气室充注管底部，即原子气室充注口上方；
（3）、将原子气室的充注管连接到真空***上，利用真空泵对玻璃气室抽真空直至压强小于5×10-4 Pa；
（4）、通过充注管向气室内充入碱金属和工作气体；
（5）、密封熔断连接玻璃气室的充注管，确保缓释块被包覆固定；
（6）、利用局部加热的方式将气室内碱金属迁移至缓释块处，制备得到长寿命原子气室；
缓释块材质为5A分子筛，形状为环形，一体成型工艺制成；
缓释块安装在气室充注管底部，即气室充注口上方，但不进入气室腔内。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109950787A (zh) * 2019-03-08 2019-06-28 山西大学 一种可精确控制原子密度的碱金属蒸汽池
CN110015636A (zh) * 2019-03-27 2019-07-16 浙江工业大学 一种全玻璃碱金属原子气室的制备方法
CN111026177A (zh) * 2019-12-18 2020-04-17 北京航空航天大学 一种碱金属气室内湿度的控制***及方法
CN111039552A (zh) * 2019-12-24 2020-04-21 北京航天控制仪器研究所 一种基于低温相变焊料的正压充制玻璃气室的熔封方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7241713B2 (en) * 2003-10-02 2007-07-10 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Molecular sieve catalyst composition, its making and use in conversion processes

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109950787A (zh) * 2019-03-08 2019-06-28 山西大学 一种可精确控制原子密度的碱金属蒸汽池
CN110015636A (zh) * 2019-03-27 2019-07-16 浙江工业大学 一种全玻璃碱金属原子气室的制备方法
CN111026177A (zh) * 2019-12-18 2020-04-17 北京航空航天大学 一种碱金属气室内湿度的控制***及方法
CN111039552A (zh) * 2019-12-24 2020-04-21 北京航天控制仪器研究所 一种基于低温相变焊料的正压充制玻璃气室的熔封方法

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