JP6375637B2 - 原子セル、量子干渉装置、原子発振器、電子機器および移動体 - Google Patents

Description

本発明は、原子セル、量子干渉装置、原子発振器、電子機器および移動体に関するものである。

長期的に高精度な発振特性を有する発振器として、ルビジウム、セシウム等のアルカリ金属の原子のエネルギー遷移に基づいて発振する原子発振器が知られている。
一般に、原子発振器の動作原理は、光およびマイクロ波による二重共鳴現象を利用した方式と、波長の異なる２種類の光による量子干渉効果（ＣＰＴ：Coherent Population Trapping）を利用した方式とに大別されるが、いずれの原子発振器も、アルカリ金属を封入したガスセル（原子セル）を備える（例えば、特許文献１参照）。
このような原子セルとしては、特許文献１に開示されているように、内外を貫通する孔がガラスで封止されているものが知られている。また、特許文献１に係る原子セルでは、内壁面を構成するガラスに対するアルカリ金属の反応または拡散を防止するコーティングが内壁面に施されている。

しかし、特許文献１に係る原子セルでは、封止用の孔の内側開口にコーティングが施されておらず、そのため、アルカリ金属の挙動が不安定となり、その結果、周波数安定度が劣化するという問題があった。ここで、封止用の孔は、アルカリ金属を内部空間に導入する際等に用いられるため、ある程度の大きさを確保しなければならない。その一方で、近年、原子発振器の小型化の要請に伴って、小型な原子セルが求められており、原子セルの内壁面の面積に対する封止用の孔の開口の面積の割合が大きくなるため、かかる問題が顕著となる。

米国特許出願公開第２００５／０１８４８１５号明細書

本発明の目的は、金属原子の挙動を安定化させ、周波数安定度を高めることができる原子セル、量子干渉装置および原子発振器を提供すること、また、かかる量子干渉装置を備える信頼性に優れた電子機器および移動体を提供することにある。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本発明の原子セルは、内部空間に封入されている金属原子と、
前記内部空間の壁面に配置されているコーティング膜と、
前記内部空間と外部とを連通する貫通孔と、
前記内部空間側からの平面視で、前記貫通孔の開口内に、前記コーティング膜と同一または近似した特性を有する材料を含むコーティング部材と、
を備えていることを特徴とする。
このような原子セルによれば、貫通孔の内部空間側の開口付近にも、コーティング膜と同一または近似した特性を有するコーティング材料で構成された面が設けられているため、金属原子の挙動を安定化させ、その結果、周波数安定度を高めることができる。

［適用例２］
本発明の原子セルでは、前記コーティング部材は、少なくとも一部が前記貫通孔内に配置されていることが好ましい。
これにより、貫通孔の内部空間側の開口付近に、コーティング膜と同一または近似した特性を有する材料で構成された面を比較的簡単に配置することができる。

［適用例３］
本発明の原子セルでは、前記貫通孔内に、前記コーティング部材よりも外部側に配置されていて、前記内部空間を封止している封止材を備えていることが好ましい。
これにより、貫通孔の内部空間側の開口付近に、コーティング膜と同一または近似した特性を有する材料で構成された面を設けるとともに、貫通孔を封止することができる。

［適用例４］
本発明の原子セルでは、前記封止材は、ガラスを含んでいることが好ましい。
これにより、比較的低温で封止材を溶融して貫通孔を封止することができる。そのため、コーティング部材のコーティング材料が封止時の熱により溶けるのを防止または低減し、貫通孔の内部空間側の開口付近に、コーティング膜と同一または近似した特性を有する材料で構成された面を簡単かつ確実に設けることができる。

［適用例５］
本発明の原子セルでは、前記封止材と前記コーティング部材との間に配置されている中間材を備えていることが好ましい。
これにより、封止時に、封止材の熱がコーティング部材に伝わるのを防止または低減することができる。そのため、コーティング部材のコーティング材料が封止時の熱により溶けるのを防止または低減し、貫通孔の内部空間側の開口付近に、コーティング膜と同一または近似した特性を有する材料で構成された面を簡単かつ確実に設けることができる。

［適用例６］
本発明の原子セルでは、前記中間材の融点は、前記封止材の融点よりも低いことが好ましい。
これにより、中間材をも溶融して貫通孔を封止し、気密性を高めることができる。また、中間材の融点を封止材の融点よりも低くすることにより、中間材を溶融させても、その時の熱によりコーティング部材のコーティング材料が溶けるのを防止または低減することができる。

［適用例７］
本発明の原子セルでは、前記コーティング膜は、フッ素系樹脂、シロキサン系化合物または鎖式飽和炭化水素のうち少なくとも何れか一つを含んでいることが好ましい。
これにより、金属原子がコーティング膜に衝突した際の挙動の変化を効果的に低減することができ、また、化学的安定性に優れる。また、コーティング材料の沸点を金属原子の沸点よりも高くすることができる。

［適用例８］
本発明の原子セルでは、前記コーティング部材は、フッ素系樹脂、シロキサン系化合物または鎖式飽和炭化水素のうち少なくとも何れか一つを含んでいることが好ましい。
これにより、金属原子がコーティング部材に衝突した際の挙動の変化を効果的に低減することができ、また、化学的安定性に優れる。また、コーティング材料の沸点を金属原子の沸点よりも高くすることができる。

［適用例９］
本発明の原子セルの製造方法は、内部空間、および前記内部空間と外部とを連通する貫通孔を有し、内部空間に金属原子が配置されているとともに前記内部空間の壁面にコーティング膜が配置されている構造体を準備する工程と、
前記貫通孔内にコーティング部材および封止材を配置する工程と、
前記コーティング部材を前記内部空間に面した状態で、前記封止材を溶融させて前記貫通孔を封止する工程と、
を含むことを特徴とする。
このような原子セルの製造方法によれば、金属原子が封入された内部空間を気密封止するとともに、貫通孔の内部空間側の開口付近にも、コーティング膜と同一または近似した特性を有するコーティング材料で構成された面が設けられた原子セルを得ることができる。

［適用例１０］
本発明の量子干渉装置は、本発明の原子セルと、
前記金属原子を励起する励起光を出射する光出射部と、
前記原子セルを透過した前記励起光を検出する光検出部と、
を備えることを特徴とする。
これにより、優れた周波数安定度を有する量子干渉装置を提供することができる。

［適用例１１］
本発明の量子干渉装置では、前記原子セルは、前記励起光が透過する１対の窓部と、前記１対の窓部間に配置されている胴部と、を有しており、
前記貫通孔の前記内部空間側の開口は、前記窓部に配置されていることが好ましい。
これにより、貫通孔の封止材による封止、および、貫通孔へのコーティング部材の配置が容易となる。

［適用例１２］
本発明の量子干渉装置では、前記原子セルは、前記励起光が透過する１対の窓部と、前記１対の窓部間に配置されている胴部と、を有しており、
前記貫通孔の前記内部空間側の開口は、前記胴部に配置されていることが好ましい。
これにより、内部空間における励起光の透過方向から見たとき、貫通孔を内部空間と重ならない位置に配置することができる。そのため、内部空間内における励起光の透過領域を大きくすることができる。

［適用例１３］
本発明の原子発振器は、本発明の原子セルを備えることを特徴とする。
これにより、優れた周波数安定度を有する原子発振器を提供することができる。
［適用例１４］
本発明の電子機器は、本発明の原子セルを備えることを特徴とする。
これにより、優れた信頼性を有する電子機器を提供することができる。
［適用例１５］
本発明の移動体は、本発明の原子セルを備えることを特徴とする。
これにより、優れた信頼性を有する移動体を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る原子発振器（量子干渉装置）を示す概略図である。 図１に示す原子発振器のガスセル内におけるアルカリ金属のエネルギー状態を説明するための図である。 図１に示す原子発振器の光出射部および光検出部について、光出射部からの２つの光の周波数差と、光検出部での検出強度との関係を示すグラフである。 図１に示す原子発振器が備えるガスセルの斜視図である。 図４に示すガスセルの断面図である。 図５に示すガスセルの製造において金属原子およびコーティング材料の送入に用いる装置の模式図である。 図５に示すガスセルの製造方法（コーティング材料送入ステップ）を説明するための図である。 図５に示すガスセルの製造方法（金属原子送入ステップ）を説明するための図である。 図８（ｂ）に示す封止工程を説明するための図である。 本発明の第２実施形態に係るガスセルを示す断面図である。 図１０に示すガスセルの製造において金属原子およびコーティング材料の送入に用いる装置の模式図である。 図１０に示すガスセルの製造方法（コーティング材料送入ステップ）を説明するための図である。 図１０に示すガスセルの製造方法（金属原子送入ステップ）を説明するための図である。 本発明の第３実施形態に係るガスセルを示す断面図である。 本発明の第４実施形態に係るガスセルを示す平面図である。 本発明の第５実施形態に係るガスセルを示す平面図である。 図１６中のＡ−Ａ線断面図である。 ＧＰＳ衛星を利用した測位システムに本発明の原子発振器を用いた場合の概略構成を示す図である。 本発明の移動体の一例を示す図である。

以下、本発明の原子セル、量子干渉装置、原子発振器、電子機器および移動体を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
１．原子発振器
まず、本発明の原子発振器（本発明の量子干渉装置を備える原子発振器）について説明する。なお、以下では、本発明の量子干渉装置を原子発振器に適用した例を説明するが、本発明の量子干渉装置は、これに限定されず、原子発振器の他、例えば、磁気センサー、量子メモリー等にも適用可能である。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る原子発振器（量子干渉装置）を示す概略図である。また、図２は、図１に示す原子発振器のガスセル内におけるアルカリ金属のエネルギー状態を説明するための図、図３は、図１に示す原子発振器の光出射部および光検出部について、光出射部からの２つの光の周波数差と、光検出部での検出強度との関係を示すグラフである。また、図４は、図１に示す原子発振器が備えるガスセルの斜視図、図５は、図４に示すガスセルの断面図である。

図１に示す原子発振器１は、量子干渉効果を利用した原子発振器である。このような量子干渉効果を利用した原子発振器１は、二重共鳴効果を利用した原子発振器に比し、小型化を図ることができる。
この原子発振器１は、図１に示すように、ガスセル２（原子セル）と、光出射部３と、光学部品４１、４２、４３、４４と、光検出部５と、ヒーター６と、温度センサー７と、磁場発生部８と、制御部１０とを備える。

まず、原子発振器１の原理を簡単に説明する。
原子発振器１では、ガスセル２内に、ガス状のルビジウム、セシウム、ナトリウム等のアルカリ金属（金属原子）が封入されている。
アルカリ金属は、図２に示すように、３準位系のエネルギー準位を有しており、エネルギー準位の異なる２つの基底状態（基底状態１、２）と、励起状態との３つの状態をとり得る。ここで、基底状態１は、基底状態２よりも低いエネルギー状態である。
このようなガス状のアルカリ金属に対して周波数の異なる２種の共鳴光１、２を前述したようなガス状のアルカリ金属に照射すると、共鳴光１の周波数ω１と共鳴光２の周波数ω２との差（ω１−ω２）に応じて、共鳴光１、２のアルカリ金属における光吸収率（光透過率）が変化する。

そして、共鳴光１の周波数ω１と共鳴光２の周波数ω２との差（ω１−ω２）が基底状態１と基底状態２とのエネルギー差に相当する周波数に一致したとき、基底状態１、２から励起状態への励起がそれぞれ停止する。このとき、共鳴光１、２は、いずれも、アルカリ金属に吸収されずに透過する。このような現象をＣＰＴ現象または電磁誘起透明化現象（ＥＩＴ：Electromagnetically Induced Transparency）と呼ぶ。
光出射部３は、ガスセル２に向けて、前述したような周波数の異なる２種の光（共鳴光１および共鳴光２）を出射する。

ここで、例えば、共鳴光１の周波数ω１を固定し、共鳴光２の周波数ω２を変化させていくと、共鳴光１の周波数ω１と共鳴光２の周波数ω２との差（ω１−ω２）が基底状態１と基底状態２とのエネルギー差に相当する周波数ω０に一致したとき、光検出部５の検出強度は、図３に示すように、急峻に上昇する。このような急峻な信号をＥＩＴ信号と呼ぶ。このＥＩＴ信号は、アルカリ金属の種類によって決まった固有値をもっている。したがって、このようなＥＩＴ信号を基準として用いることにより、高精度な発振器を実現することができる。

以下、原子発振器１の各部を順次詳細に説明する。
［ガスセル］
ガスセル２内には、ガス状のルビジウム、セシウム、ナトリウム等のアルカリ金属（金属原子）が封入されている。また、ガスセル２内には、必要に応じて、アルゴン、ネオン等の希ガス、窒素等の不活性ガスが緩衝ガスとしてアルカリ金属ガスとともに封入されていてもよい。

図４および図５に示すように、ガスセル２は、胴部２１と、胴部２１を挟んで設けられた１対の窓部２２、２３とを有している。
胴部２１には、円柱状の貫通孔２１１が形成されている。なお、貫通孔２１１の横断面形状は、円形に限定されず、例えば、四角形、五角形等の多角形、楕円形等であってもよい。

このような胴部２１を構成する材料としては、特に限定されず、ガラス材料、水晶、金属材料、樹脂材料、シリコン材料等を用いることができるが、ガラス材料、水晶、シリコン材料のいずれかを用いることが好ましく、シリコン材料を用いることがより好ましい。これにより、幅や高さが１０ｍｍ以下となるような小さいガスセル２を形成する場合であっても、エッチング等の微細加工技術を用いて、高精度な胴部２１を容易に形成することができる。また、シリコン材料で構成された胴部２１は、窓部２２、２３をガラス材料で構成した場合、窓部２２、２３と陽極接合法により簡単に気密的に接合することができる。

このような胴部２１の一方の端面には、窓部２２が接合され、一方、胴部２１の他方の端面には、窓部２３が接合されている。
胴部２１と窓部２２、２３との接合方法としては、これらの構成材料に応じて決められるものであり、気密的に接合できるものであれば、特に限定されないが、例えば、接着剤による接合方法、直接接合法、陽極接合法等を用いることができる。

ここで、貫通孔２１１の一端開口は、窓部２２により封鎖され、一方、貫通孔２１１の他端開口は、窓部２３により封鎖されている。これにより、アルカリ金属が封入される内部空間Ｓが形成されている。なお、図示しないが、内部空間Ｓ内に封入されているアルカリ金属は、一部が気体状で存在し、残部が余剰分として液体状または固体状で存在している。この内部空間Ｓ内に収納されている気体状のアルカリ金属は、励起光ＬＬによって励起される。

窓部２２、２３は、それぞれ、板状をなし、その板面が励起光ＬＬの軸に対して垂直となるように設置されている。そして、各窓部２２、２３は、前述した光出射部３からの励起光に対する透過性を有している。ここで、一方の窓部２２は、ガスセル２の内部空間Ｓ内へ励起光ＬＬが入射する入射側窓部であり、他方の窓部２３は、ガスセル２の内部空間Ｓ内から励起光ＬＬが出射する出射側窓部である。

また、この内部空間Ｓの内壁面には、コーティングが施されている。すなわち、内部空間Ｓの内壁面には、コーティング膜２４が形成されている。
このコーティング膜２４は、気体状のアルカリ金属が内部空間Ｓの内壁面に衝突したときの挙動（例えばスピン）の変化を抑制または低減する機能を有する。これにより、ガスセル２を小型化しても、アルカリ金属がガスセル２の内壁面に衝突することによる挙動の変化が特性に悪影響を与えるのを抑制し、原子発振器１の発振特性を優れたものとすることができる。

このコーティング膜２４の構成材料は、フッ素系樹脂、シロキサン系化合物または鎖式飽和炭化水素を含んでいるのが好ましい。これにより、アルカリ金属がコーティング膜２４に衝突した際の挙動の変化を効果的に低減することができ、また、化学的安定性に優れる。また、コーティング材料の沸点を金属原子の沸点よりも高くすることができる。
なお、コーティング膜２４の形成に用いるコーティング材料、すなわち、コーティング膜２４の構成材料またはその前駆体については、後述するガスセル２の製造方法の説明においてより具体的に説明する。

特に、窓部２２には、内部空間Ｓと外部とを連通させる孔２２１（貫通孔）が形成され、この孔２２１は、封止材２５１により封止されている。同様に、窓部２３には、内部空間Ｓと外部とを連通させる孔２３１（貫通孔）が形成され、この孔２３１は、封止材２５２により封止されている。また、孔２２１内には、封止材２５１に対して内部空間Ｓ側に、コーティング部材２６１が配置されている。同様に、孔２３１内には、封止材２５２に対して内部空間Ｓ側に、コーティング部材２６２が配置されている。

この孔２２１、２３１は、後に詳述するように、ガスセル２を製造する際に、胴部２１と窓部２２、２３との接合後、かつ、封止材２５１、２５２による封止前に、アルカリ金属およびコーティング材料を内部空間Ｓに送入するのに用いる。これにより、ガスセル２の内壁面に容易にコーティングを行うことができる。特に、ガスセル２の内壁面にコーティングを一様に形成することができる。そのため、前述したようなコーティング膜２４の機能を好適に発揮させることができる。

また、孔２２１、２３１は、窓部２２、２３の厚さ方向に貫通している。これにより、後述するガスセル２の製造時のように、１つの構造体２０を個片化して複数のガスセル２を得る場合であっても、個片化前において、孔２３１を通じた内部空間Ｓへのアルカリ金属およびコーティング材料の送入や、孔２２１、２３１の封止を容易に行うことができる（図７、図８参照）。
また、孔２２１、２３１の横断面形状は、それぞれ、円形をなしている（図４参照）。なお、孔２２１、２３１の横断面形状は、円形に限定されず、例えば、三角形、四角形、五角形等の多角形、楕円形等であってもよい。

また、孔２２１、２３１は、幅が内部空間Ｓ側に向かうにつれて狭くなる形状をなしている。すなわち、本実施形態では、孔２２１、２３１は、それぞれ、円錐台形をなしている。このように孔２２１、２３１の幅が内部空間Ｓ側に向かうにつれて狭くなっていることにより、封止材２５１、２５２による封止前の孔２２１、２３１内に封止材やコーティング部材２６１、２６２を留めて配置することができ、また、封止材２５１、２５２による封止後において、コーティング部材２６１、２６２が封止材２５１、２５２と接合されて固定されていなくても、コーティング部材２６１、２６２が内部空間Ｓ側へ離脱するのを防止することができる。

また、孔２２１、２３１の最小幅は、５０μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましく、７０μｍ以上５００μｍ以下であることがより好ましい。これにより、ガスセル２の小型化を図りつつ、後述する製造工程において、アルカリ金属やコーティング材料を孔２２１、２３１を通じて内部空間Ｓに容易に導入することができる。
このような窓部２２、２３を構成する材料としては、前述したような励起光に対する透過性を有していれば、特に限定されないが、例えば、ガラス材料、水晶等が挙げられるが、ガラス材料を用いることが好ましい。これにより、胴部２１をシリコン材料で構成した場合、胴部２１と窓部２２、２３とを陽極接合により簡単に気密的に接合することができる。なお、窓部２２、２３の厚さや励起光の強度によっては、窓部２２、２３をシリコンで構成することもできる。この場合、胴部２１をガラス材料で構成し、胴部２１と窓部２２、２３とを陽極接合してもよいし、胴部２１をシリコン材料で構成し、胴部２１と窓部２２、２３とを直接接合してもよい。また、孔２２１、２３１の内壁面には、封止材２５１、２５２との密着性や封止時の濡れ性を向上させる等の目的で必要に応じて、例えばニッケル、クロム、金等のメタライズ層が形成されていてもよい。

コーティング部材２６１は、孔２２１の内部空間Ｓ側の開口に沿って内部空間Ｓに臨んでいる面を有し、当該面がコーティング膜２４と同一または近似した特性を有するコーティング材料（以下、単に「コーティング材料」ともいう）で構成されている。同様に、コーティング部材２６２は、孔２３１の内部空間Ｓ側の開口に沿って内部空間Ｓに臨んでいる面を有し、当該面がコーティング膜２４と同一または近似した特性を有するコーティング材料で構成されている。すなわち、コーティング部材２６１、２６２は、それぞれ、内部空間Ｓ側からの平面視で、孔２２１、２３１の開口内に、コーティング膜２４と同一または近似した特性を有する材料を含む。
このようなコーティング部材２６１、２６２を設けることにより、孔２２１、２３１の内部空間Ｓ側の開口付近にも、コーティング膜２４と同一または近似した特性を有するコーティング材料で構成された面が設けられているため、内部空間Ｓ内のアルカリ金属の挙動を安定化させ、その結果、周波数安定度を高めることができる。

ここで、コーティング部材２６１、２６２が孔２２１、２３１内に配置されているので、孔２２１、２３１の内部空間Ｓ側の開口付近に、コーティング膜と同一または近似した特性を有する材料で構成された面を比較的簡単に配置することができる。
また、本実施形態では、孔２２１、２３１の内部空間Ｓ側の開口は、窓部２２、２３に形成されている。これにより、孔２２１、２３１の封止材２５１、２５２による封止、および、孔２２１、２３１へのコーティング部材２６１、２６２の配置が容易となる。
具体的に説明すると、本実施形態では、コーティング部材２６１は、基材２６１ａと、基材２６１ａの表面に設けられたコーティング層２６１ｂと、を有している。同様に、コーティング部材２６２は、基材２６２ａと、基材２６２ａの表面に設けられたコーティング層２６２ｂと、を有している。

基材２６１ａ、２６２ａは、球状をなしている。これにより、コーティング部材２６１、２６２全体も球状をなし、前述したような円形の横断面形状をなす孔２２１、２３１の内壁面に対してコーティング部材２６１、２６２を密着させるようにして効率的に配置することができる。なお、基材２６１ａ、２６２ａまたはコーティング部材２６１、２６２の形状は、孔２２１、２３１の形状や内部空間Ｓの内壁面の形状等に応じて決められるものであり、球状に限定されず、例えば、本実施形態の場合、円柱状、円錐台状等であってもよい。すなわち、前述したように孔２２１、２３１内にコーティング部材２６１、２６２を効率的に配置する観点から、基材２６１ａ、２６２ａは、孔２２１、２３１の横断面で見たときに、孔２２１、２３１の横断面形状と一致または相似した形状をなしていることが好ましい。また、基材２６１ａ、２６２ａは、コーティング部材２６１、２６２の孔２２１、２３１から内部空間Ｓ内へ臨む面がコーティング膜２４の面と可能な限り同一面となる形状をなしていることが好ましい。

なお、コーティング部材２６１、２６２の表面は、それぞれ、球面であるため、孔２２１、２３１の内部空間Ｓ側の開口端部との間に若干の隙間が形成されるが、この隙間は、５０μｍ以下であれば、アルカリ金属の挙動に影響がないことが本発明者により確認されている。したがって、かかる隙間は、５０μｍ以下であることが好ましい。
また、基材２６１ａ、２６２ａの直径（幅）は、コーティング部材２６１、２６２の直径（幅）が孔２２１、２３１の内部空間Ｓ側の開口径よりも大きくなるように設定されている。これにより、封止材２５１、２５２による封止前の孔２２１、２３１内にコーティング部材２６１、２６２を留めて配置することができ、また、封止材２５１、２５２による封止後において、コーティング部材２６１、２６２が封止材２５１、２５２と接合されて固定されていなくても、コーティング部材２６１、２６２が内部空間Ｓ側へ離脱するのを防止することができる。

また、基材２６１ａ、２６２ａの構成材料としては、それぞれ、特に限定されず、金属材料、セラミックス材料、シリコン材料、ガラス材料、樹脂材料等を用いることができ、また、コーティング層２６１ｂ、２６２ｂの構成材料と同一であってもよい（すなわちコーティング部材２６１、２６２全体がコーティング材料で構成されていてもよい）が、コーティング層２６１ｂ、２６２ｂの構成材料と異なっていることが好ましい。これにより、基材２６１ａ、２６２ａの構成材料を適宜選択することで、コーティング部材２６１、２６２にコーティング材料とは異なる特性を付与することができる。

例えば、基材２６１ａ、２６２ａの構成材料としては、封止材２５１、２５２よりも高い融点を有する材料を用いることが好ましい。これにより、封止材２５１、２５２の封止時の熱によりコーティング部材２６１、２６２が変形するのを防止または低減することができる。
また、基材２６１ａ、２６２ａの構成材料としては、比較的熱伝導率の低い材料、具体的には、セラミックス材料、シリコン材料、ガラス材料、樹脂材料等の非金属材料を用いることが好ましく、特に、上述したような封止材２５１、２５２よりも融点を高くできるという観点から、セラミックス材料、シリコン材料、ガラス材料を用いることがより好ましい。これにより、基材２６１ａ、２６２ａが断熱材としても機能するため、封止材２５１、２５２による封止時の熱によりコーティング層２６１ｂ、２６２ｂの内部空間Ｓ側の部分が溶けるのを防止または低減することができる。

このような基材２６１ａ、２６２ａ上に設けられたコーティング層２６１ｂ、２６２ｂを構成するコーティング材料は、後に詳述するコーティング膜２４の構成材料と同様のものを用いることができるが、フッ素系樹脂、シロキサン系化合物または鎖式飽和炭化水素であることが好ましい。これらの材料のうちの少なくとも１つを含んでいることにより、アルカリ原子がコーティング部材２６１、２６２に衝突した際の挙動の変化を効果的に低減することができ、また、化学的安定性に優れる。また、コーティング材料の沸点を金属原子の沸点よりも高くすることができる。

また、コーティング層２６１ｂ、２６２ｂの厚さは、特に限定されないが、アルカリ金属に対するコーティング層２６１ｂ、２６２ｂの作用がコーティング膜２４と同程度となるように、コーティング膜２４の厚さと同程度、具体的には、コーティング膜２４の厚さに対して０．８倍以上１．２倍以下であることが好ましい。
封止材２５１、２５２は、孔２２１、２３１内にコーティング部材２６１、２６２に対して内部空間Ｓとは反対側（外部側）に配置されていて、孔２２１、２３１を封止（内部空間Ｓを封止）している。これにより、孔２２１、２３１の内部空間Ｓ側の開口付近に、コーティング膜２４と同一または近似した特性を有する材料（コーティング材料）で構成された面を設けるとともに、孔２２１、２３１を封止することができる。

また、封止材２５１、２５２の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、銀ロウ、Ａｕ／Ｓｎ合金、Ａｕ／Ｇｅ合金等の金属、バナジウム系（Ｖ−Ｐ−Ｏ）の低融点ガラス、ビスマス系（Ｂｉ−Ｂ−Ｏ）の低融点ガラス、鉛系（Ｐｂ−Ｂ−Ｏ）系の低融点ガラス等のガラス等を用いることができ、中でも、ガラス（特に低融点ガラス）を用いることが好ましい。封止材２５１、２５２がこのようなガラスを含んで構成されていることにより、比較的低温で封止材２５１、２５２を溶融して孔２２１、２３１を封止することができる。そのため、コーティング部材２６１、２６２のコーティング材料が封止時の熱により溶けるのを防止または低減し、孔２２１、２３１の内部空間Ｓ側の開口付近に、コーティング膜２４と同一または近似した特性を有する材料で構成された面を簡単かつ確実に設けることができる。

以上説明したようなガスセル２によれば、内部空間Ｓの内壁面にコーティング膜２４が形成されているだけでなく、孔２２１、２３１の内部空間Ｓ側の開口付近にも、コーティング膜２４と同一または近似した特性を有するコーティング材料で構成された面（コーティング層２６１ｂ、２６２ｂ）が設けられているため、内部空間Ｓ内のアルカリ金属の挙動を安定化させ、その結果、周波数安定度を高めることができる。
このようなガスセル２は、ヒーター６により、例えば、７０℃程度に温度調節される。

［光源］
光出射部３（光源）は、ガスセル２中のアルカリ金属を励起する励起光ＬＬを出射する機能を有する。
より具体的には、光出射部３は、励起光ＬＬとして、前述したような周波数の異なる２種の光（共鳴光１および共鳴光２）を出射するものである。

共鳴光１は、ガスセル２内のアルカリ金属を前述した基底状態１から励起状態へ励起し得るものである。一方、共鳴光２は、ガスセル２内のアルカリ金属を前述した基底状態２から励起状態へ励起し得るものである。
この光出射部３としては、前述したような励起光を出射し得るものであれば、特に限定されないが、例えば、垂直共振器面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）等の半導体レーザー等を用いることができる。
このような光出射部３は、後述する制御部１０の励起光制御部１２に接続され、光検出部５の検出結果に基づいて駆動制御される（図１参照）。
また、このような光出射部３は、図示しない温度調節素子（発熱抵抗体、ペルチェ素子等）により、所定温度に温度調節される。

［光学部品］
複数の光学部品４１、４２、４３、４４は、それぞれ、前述した光出射部３とガスセル２との間における励起光ＬＬの光路上に設けられている。
ここで、光出射部３側からガスセル２側へ、光学部品４１、光学部品４２、光学部品４３、光学部品４４の順に配置されている。

光学部品４１は、レンズである。これにより、励起光ＬＬを無駄なくガスセル２へ照射することができる。
また、光学部品４１は、励起光ＬＬを平行光とする機能を有する。これにより、励起光ＬＬがガスセル２の内壁で反射するのを簡単かつ確実に防止することができる。そのため、ガスセル２内での励起光の共鳴を好適に生じさせ、その結果、原子発振器１の発振特性を高めることができる。
光学部品４２は、偏光板である。これにより、光出射部３からの励起光ＬＬの偏光を所定方向に調整することができる。

光学部品４３は、減光フィルター（ＮＤフィルター）である。これにより、ガスセル２に入射する励起光ＬＬの強度を調整（減少）させることができる。そのため、光出射部３の出力が大きい場合でも、ガスセル２に入射する励起光を所望の光量とすることができる。本実施形態では、前述した光学部品４２を通過した所定方向の偏光を有する励起光ＬＬの強度を光学部品４３により調整する。
光学部品４４は、λ／４波長板である。これにより、光出射部３からの励起光ＬＬを直線偏光から円偏光（右円偏光または左円偏光）に変換することができる。

後述するように磁場発生部８の磁場によりガスセル２内のアルカリ金属原子がゼーマン***した状態において、仮に直線偏光の励起光をアルカリ金属原子に照射すると、励起光とアルカリ金属原子との相互作用により、アルカリ金属原子がゼーマン***した複数の準位に均等に分散して存在することとなる。その結果、所望のエネルギー準位のアルカリ金属原子の数が他のエネルギー準位のアルカリ金属原子の数に対して相対的に少なくなるため、所望のＥＩＴ現象を発現する原子数が減少し、所望のＥＩＴ信号の強度が小さくなり、その結果、原子発振器１の発振特性の低下をもたらす。

これに対し、後述するように磁場発生部８の磁場によりガスセル２内のアルカリ金属原子がゼーマン***した状態において、円偏光の励起光をアルカリ金属原子に照射すると、励起光とアルカリ金属原子との相互作用により、アルカリ金属原子がゼーマン***した複数の準位のうち、所望のエネルギー準位のアルカリ金属原子の数を他のエネルギー準位のアルカリ金属原子の数に対して相対的に多くすることができる。そのため、所望のＥＩＴ現象を発現する原子数が増大し、所望のＥＩＴ信号の強度が大きくなり、その結果、原子発振器１の発振特性を向上させることができる。

［光検出部］
光検出部５は、ガスセル２内を透過した励起光ＬＬ（共鳴光１、２）の強度を検出する機能を有する。
この光検出部５としては、上述したような励起光を検出し得るものであれば、特に限定されないが、例えば、太陽電池、フォトダイオード等の光検出器（受光素子）を用いることができる。
このような光検出部５は、後述する制御部１０の励起光制御部１２に接続されている（図１参照）。

［ヒーター］
ヒーター６（加熱部）は、前述したガスセル２（より具体的にはガスセル２中のアルカリ金属）を加熱する機能を有する。これにより、ガスセル２中のアルカリ金属を適切な濃度のガス状に維持することができる。
このヒーター６は、通電（直流）により発熱するものであり、例えば、図示しないが、ガスセル２の外表面上に設けられた２つの発熱抵抗体で構成されている。

ここで、一方の発熱抵抗体は、ガスセル２の窓部２２（入射側窓部）に設けられ、他方の発熱抵抗体は、ガスセル２の窓部２３（出射側窓部）上に設けられている。各窓部２２、２３のそれぞれに発熱抵抗体を配置することにより、ガスセル２の窓部２２、２３にアルカリ金属原子が結露するのを防止することができる。その結果、原子発振器１の特性（発振特性）を長期にわたり優れたものとすることができる。
このような発熱抵抗体は、励起光に対する透過性を有する材料、具体的には、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、Ｉｎ_３Ｏ_３、ＳｎＯ_２、Ｓｂ含有ＳｎＯ_２、Ａｌ含有ＺｎＯ等の酸化物等の透明電極材料で構成される。

また、発熱抵抗体は、例えば、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着等の乾式メッキ法、ゾル・ゲル法等を用いて形成することができる。
なお、ヒーター６は、ガスセル２を加熱することができるものであれば、前述した形態に限定されず、各種ヒーターを用いることができる。また、ヒーター６は、ガスセル２に対して非接触であってもよい。また、ヒーター６に代えて、または、ヒーター６と併用して、ペルチェ素子を用いて、ガスセル２を加熱してもよい。
このようなヒーター６は、後述する制御部１０の温度制御部１１に電気的に接続され、通電される（図１参照）。

［温度センサー］
温度センサー７は、ヒーター６またはガスセル２の温度を検出するものである。そして、この温度センサー７の検出結果に基づいて、前述したヒーター６の発熱量が制御される。これにより、ガスセル２内のアルカリ金属原子を所望の温度に維持することができる。
なお、温度センサー７の設置位置は、特に限定されず、例えば、ヒーター６上であってもよいし、ガスセル２の外表面上であってもよい。
温度センサー７としては、それぞれ、特に限定されず、サーミスタ、熱電対等の公知の各種温度センサーを用いることができる。
このような温度センサー７は、図示しない配線を介して、後述する制御部１０の温度制御部１１に電気的に接続されている（図１参照）。

［磁場発生部］
磁場発生部８は、ガスセル２内のアルカリ金属の縮退した複数のエネルギー準位をゼーマン***させる磁場を発生させる機能を有する。これにより、ゼーマン***により、アルカリ金属の縮退している異なるエネルギー準位間のギャップを拡げて、分解能を向上させることができる。その結果、原子発振器１の発振周波数の精度を高めることができる。
この磁場発生部８は、例えば、ガスセル２を挟むように配置されたヘルムホルツコイル、または、ガスセル２を覆うように配置されたソレノイドコイルで構成されている。これにより、ガスセル２内に一方向の均一な磁場を生じさせることができる。
また、磁場発生部８が発生する磁場は、定磁場（直流磁場）であるが、交流磁場が重畳されていてもよい。
このような磁場発生部８は、後述する制御部１０の磁場制御部１３に電気的に接続され、通電制御される（図１参照）。

［制御部］
図１に示す制御部１０は、光出射部３、ヒーター６および磁場発生部８をそれぞれ制御する機能を有する。
この制御部１０は、光出射部３の共鳴光１、２の周波数を制御する励起光制御部１２と、ガスセル２中のアルカリ金属の温度を制御する温度制御部１１と、磁場発生部８からの磁場を制御する磁場制御部１３とを有する。

励起光制御部１２は、前述した光検出部５の検出結果に基づいて、光出射部３から出射される共鳴光１、２の周波数を制御する。より具体的には、励起光制御部１２は、前述した光検出部５によって検出された（ω１−ω２）が前述したアルカリ金属固有の周波数ω０となるように、光出射部３から出射される共鳴光１、２の周波数を制御する。また、励起光制御部１２は、光出射部３から出射される共鳴光１、２の中心周波数を制御する。

また、励起光制御部１２は、図示しないが、電圧制御型水晶発振器（発振回路）を備えており、その電圧制御型水晶発振器の発振周波数を光検出部５の検知結果に基づいて同期・調整しながら原子発振器１の出力信号として出力する。
また、温度制御部１１は、温度センサー７の検出結果に基づいて、ヒーター６への通電を制御する。これにより、ガスセル２を所望の温度範囲内に維持することができる。

また、磁場制御部１３は、磁場発生部８が発生する磁場が一定となるように、磁場発生部８への通電を制御する。
このような制御部１０は、例えば、基板上に実装されたＩＣチップに設けられている。
以上説明したように構成された原子発振器１によれば、ガスセル２の内壁面に一様なコーティング膜２４が形成されているので、ガスセル２を小型化しても、アルカリ金属がガスセル２の内壁面に衝突することによる挙動の変化が特性（発振特性）に悪影響を与えるのを抑制することができる。そのため、原子発振器１を優れた周波数安定度を有し、かつ、小型で優れた信頼性を有するものとすることができる。
このような原子発振器１が備えるガスセル２は、以下に説明するような製造方法により製造することができる。

（第１実施形態における原子セルの製造方法）
以下、本発明の原子セルの製造方法の一例として、ガスセル２の製造方法を説明する。
図６は、図５に示すガスセルの製造において金属原子およびコーティング材料の送入に用いる装置の模式図である。また、図７は、図５に示すガスセルの製造方法（コーティング材料送入ステップ）を説明するための図、図８は、図５に示すガスセルの製造方法（金属原子送入ステップ）を説明するための図、図９は、図８（ｂ）に示す封止工程を説明するための図である。

ガスセル２の製造方法は、［１Ａ］内部空間Ｓおよび孔２２１、２３１を有する構造体２０を準備する準備工程と、［１Ｂ］孔２３１を通じて内部空間Ｓにアルカリ金属およびコーティング材料を送入する送入する送入工程と、［１Ｃ］孔２３１を封止材２５２で封止する封止工程と、を有する。
ここで、送入工程［１Ｂ］において、図６に示す装置６００を用いて、孔２３１を通じてアルカリ金属およびコーティング材料を内部空間Ｓに送入する。なお、装置６００については、送入工程［１Ｂ］の説明とともに、後に詳述する。

以下、各工程［１Ａ］、［１Ｂ］および［１Ｃ］を順次説明する。
［１Ａ］
まず、図７（ａ）に示すように、複数組の内部空間Ｓおよび孔２２１、２３１を有する構造体２０を準備する。
この構造体２０は、貫通孔２１１を有する基板２０１と、孔２２１を有する基板２０２と、孔２３１を有する基板２０３とで構成されている。

基板２０１は、後述する個片化工程において個片化されることにより、胴部２１となるものである。
基板２０２は、基板２０１の一方の面に接合され、後述する個片化工程において個片化されることにより、窓部２２となるものである。
基板２０３は、基板２０１の他方の面に接合され、後述する個片化工程において個片化されることにより、窓部２３となるものである。
ここで、基板２０１は、前述した胴部２１と同じ構成材料で構成され、基板２０２、２０３は、前述した窓部２２、２３と同じ構成材料で構成されている。また、基板２０１と基板２０２、２０３とは、胴部２１と窓部２２、２３との接合と同じ接合方法で接合されている。

基板２０１と基板２０２、２０３とを加熱して接合する場合、すなわち、準備工程［１Ａ］が加熱接合法を用いて構造体２０を製造するステップを含んでいる場合、構造体２０は、加熱接合の際、内部空間Ｓ全体が高温にさらされる。そのため、加熱接合の前に、内部空間Ｓの壁面となる部位にコーティングを施しても、そのコーティングが加熱接合時の高温により溶けてしまう。特に、陽極接合法は、接合時の温度が極めて高い。したがって、基板２０１と基板２０２、２０３とを陽極接合法により接合する場合、仮に陽極接合前にコーティングを行おうとすると、コーティング材料の選定が困難となる。そこで、加熱接合の後に、後述する送入工程［１Ｂ］において、コーティング（コーティング膜２４の形成）を行う。したがって、コーティング膜２４が加熱接合の熱により溶けることがない。

以上説明したようにして構造体２０を準備する。また、図示しないが、本工程［１Ａ］では、必要に応じて、基板２０２、２０３の基板２０１とは反対側の面に、後述する工程［１Ｂ］において、アルカリ金属やコーティング材料の付着を防止する保護膜を形成する。この保護膜は、例えば、樹脂フィルムで構成され、工程［１Ｂ］または工程［１Ｃ］の後に除去される。なお、後述する工程［１Ｂ］において、アルカリ金属やコーティング材料を送入する管を孔２３１に直接接続した場合、かかる保護膜は不要である。

［１Ｂ］
次に、孔２３１を通じて内部空間Ｓにアルカリ金属およびコーティング材料を送入する。
具体的に説明すると、送入工程［１Ｂ］は、＜１Ｂ−１＞コーティング材料を内部空間Ｓに送入するコーティング材料送入ステップと、＜１Ｂ−２＞アルカリ金属を内部空間Ｓに送入する金属原子送入ステップと、を含んでいる。
これらの工程＜１Ｂ−１＞および＜１Ｂ−２＞、すなわち、内部空間Ｓへの金属原子およびコーティング材料の送入は、例えば、図６に示す装置６００を用いる。

装置６００は、図６に示すように、ステージ６０１と、ステージ６０１に設けられた冷却部６０２と、ステージ６０１および冷却部６０２を収納するチャンバー６０３と、チャンバー６０３に接続された金属供給部６０５、コーティング材料供給部６０６、緩衝ガス供給部６０７およびポンプ６０９と、を備えている。
ステージ６０１には、構造体２０が載置される。ここで、構造体２０は、基板２０２側の面がステージ６０１に接するようにしてステージ６０１上に載置される。

また、ステージ６０１は、冷却部６０２によって冷却される。これにより、ステージ６０１に載置された構造体２０を冷却することができる。
このような冷却部６０２は、ステージ６０１および構造体２０を冷却することができれば、特に限定されないが、例えば、ペルチェ素子、冷却媒体が流通する冷却管等で構成することができる。

また、ステージ６０１には、構造体２０が載置される面に開口する孔（図示せず）が形成されている。かかる孔は、ステージ６０１に載置される構造体２０の孔２２１に対応して設けられ、ポンプ６１４（例えば、ロータリーポンプ、拡散ポンプ等の真空ポンプ）に接続されている。これにより、孔２２１を介して内部空間Ｓ内の気体を排出したり、内部空間Ｓ内を負圧状態としたりすることができる。また、このポンプ６１４による負圧を用いて、構造体２０をステージ６０１に吸着してもよい。

このようなステージ６０１を構造体２０ごと収納するチャンバー６０３には、ヒーター６０４が設けられている。これにより、チャンバー６０３内の雰囲気温度を構造体２０の温度よりも高くすることができる。そのため、チャンバー６０３内の温度をアルカリ金属やコーティング材料の沸点以上の温度とし、チャンバー６０３内に流入した気体状のアルカリ金属やコーティング材料を気体状のまま内部空間Ｓに送入することができる。

また、チャンバー６０３には、配管６０８を介して、金属供給部６０５、コーティング材料供給部６０６、緩衝ガス供給部６０７およびポンプ６０９が接続されている。
金属供給部６０５は、気体状のアルカリ金属をチャンバー６０３へ供給する機能を有する。この金属供給部６０５は、アルカリ金属を収納する容器６０５ａと、容器６０５ａを加熱するヒーター６０５ｂと、を備えている。そして、金属供給部６０５は、ヒーター６０５ｂからの熱により容器６０５ａ内の金属をガス化する。
このような金属供給部６０５は、バルブ６１０を介して、配管６０８に接続されている。

コーティング材料供給部６０６は、気体状のコーティング材料をチャンバー６０３内へ供給する機能を有する。このコーティング材料供給部６０６は、コーティング材料を収納する容器６０６ａと、容器６０６ａを加熱するヒーター６０６ｂと、を備えている。そして、コーティング材料供給部６０６は、ヒーター６０６ｂからの熱により容器６０６ａ内の金属をガス化する。
このようなコーティング材料供給部６０６は、バルブ６１１を介して、配管６０８に接続されている。

緩衝ガス供給部６０７は、緩衝ガスをチャンバー６０３内に供給する機能を有する。この緩衝ガス供給部６０７は、例えば、緩衝ガスが充填されたボンベである。
このような緩衝ガス供給部６０７は、バルブ６１２を介して配管６０８に接続されている。
ポンプ６０９は、チャンバー６０３内を減圧する機能を有する。このポンプ６０９は、例えば、ロータリーポンプ、拡散ポンプ等の真空ポンプであり、配管６０８に接続されている。

また、配管６０８には、ヒーター６１３が設けられている。これにより、配管６０８を加熱し、配管６０８内を流通するアルカリ金属やコーティング材料が液化や固化するのを防止することができる。
以上説明したように構成された装置６００を用いて、以下のようにして、コーティング材料送入ステップ＜１Ｂ−１＞および金属原子送入ステップ＜１Ｂ−２＞を行う。

＜１Ｂ−１＞
まず、構造体２０をステージ６０１上に載置する。そして、バルブ６１０、６１２を閉状態とするとともにバルブ６１１を開状態としつつ、ポンプ６１４を作動させる。
これにより、図７（ｂ）に示すように、気体状のコーティング材料（コーティング材料ガス）が孔２３１を介して内部空間Ｓに送入される。本実施形態では、孔２２１から吸引しつつ、孔２３１を介して内部空間Ｓにコーティング材料を送入するため、所望量のコーティング材料を内部空間Ｓ内に供給し、不要となる余剰のコーティング材料を孔２３１から排出することができる。
このとき、内部空間Ｓの壁面は、冷却部６０２により冷却されているが、その温度は、コーティング材料の沸点未満（より好ましくは融点未満）であることが好ましい。

このように、内部空間Ｓの壁面の温度をコーティング材料の沸点未満（より好ましくは融点未満）とした状態で、気体状のコーティング材料を内部空間Ｓに送入することにより、気体状のコーティング材料が内部空間Ｓの壁面で凝結または凝固してコーティング膜２４となる。これにより、効率的に、内部空間Ｓの壁面にコーティングを行うことができる。

ここで、コーティング材料の融点は、後述する工程＜１Ｂ−２＞で内部空間Ｓに送入するアルカリ金属の沸点よりも高いことが好ましい。これにより、後述する金属原子送入ステップ＜１Ｂ−２＞において、コーティング材料またはコーティング膜が溶けるのを防止することができる。
また、コーティング材料は、前述したような機能を有するコーティング膜２４を形成することができるものであれば、特に限定されないが、フッ素系樹脂、シロキサン系化合物および鎖式飽和炭化水素のうちのいずれかの化合物またはその前駆体であることが好ましい。
このような化合物により得られるコーティング膜２４は、アルカリ金属が衝突した際の挙動の変化を効果的に低減することができ、また、化学的安定性に優れる。また、コーティング材料の沸点を金属原子の沸点よりも高くすることができる。

コーティング材料として用いるフッ素系樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、エチレン・四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、エチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）等が挙げられる。

また、コーティング材料として用いるシロキサン系化合物としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン、ヘキサメチルジシラザン等のシラザン、加水分解性基含有シロキサン等のシロキサン等が挙げられる。

また、コーティング材料として用いる鎖式飽和炭化水素としては、例えば、パラフィン（炭素原子の数が２０以上のアルカン）等が挙げられる。
また、コーティング材料がコーティング膜２４の構成材料の前駆体である場合には、必要に応じて加熱等することにより、内部空間Ｓの壁面に凝結または凝固したコーティング材料を反応させる。
以上説明したような工程＜１Ｂ−１＞により、内部空間Ｓにコーティング材料を送入し、内部空間Ｓの壁面にコーティング膜２４を形成する。

本実施形態では、工程＜１Ｂ−１＞の後、かつ、工程＜１Ｂ−２＞の前に、図７（ｃ）に示すように、コーティング部材２６１を孔２２１内に配置し、孔２２１を封止材２５１により封止する。ここで、封止材２５１は、例えば、ボール状の封止材を孔２２１に配置し、その封止材をレーザー、イオンビーム等のエネルギービームで溶融することにより形成される。なお、封止材２５１による孔２２１の封止方法は、後に詳述する封止材２５２による孔２３１の封止方法と同様である。
なお、孔２２１を封止材２５１で封止する工程は、後述する工程＜１Ｂ−２＞の後であってもよい。この場合、後述する工程＜１Ｂ−２＞において、工程＜１Ｂ−１＞と同様、孔２２１から吸引しつつ、孔２３１を介して内部空間Ｓにアルカリ金属を送入すればよい。

＜１Ｂ−２＞
次に、バルブ６１０、６１１、６１２を閉状態としつつ、ポンプ６０９を作動させる。これにより、チャンバー６０３内および内部空間Ｓが減圧される。
その後、ポンプ６０９を停止し、バルブ６１１、６１２を閉状態としたままバルブ６１０を開状態とする。
これにより、図８（ａ）に示すように、気体状のアルカリ金属（アルカリ金属ガス）が孔２３１を介して内部空間Ｓに送入される。
このような内部空間Ｓへのアルカリ金属の送入は、コーティング膜２４が溶けない条件（温度および圧力）下で行われる。

特に、内部空間Ｓへのアルカリ金属の送入は、前述した内部空間Ｓへのコーティング材料の送入よりも低い温度条件で行うことが好ましい。すなわち、金属原子送入ステップ＜１Ｂ−２＞は、コーティング材料送入ステップ＜１Ｂ−１＞よりも低い温度条件で行うことが好ましい。より具体的には、例えば、チャンバー６０３内の雰囲気温度をコーティング材料の融点よりも低い温度とする。これにより、コーティング膜２４が溶けるのを防止することができる。また、コーティング膜２４に金属原子が混入するのを防止することができる。
このような観点から、前述したように、内部空間Ｓに送入するアルカリ金属の沸点は、コーティング膜２４の融点よりも低いことが好ましい。

また、このとき、内部空間Ｓの壁面は、冷却部６０２により冷却されているが、その温度は、内部空間Ｓに送入されるアルカリ金属の沸点未満（より好ましくは融点未満）であることが好ましい。
このように、内部空間Ｓの壁面の温度をアルカリ金属の沸点未満（より好ましくは融点未満）とした状態で、気体状のアルカリ金属を内部空間Ｓに送入することにより、気体状のアルカリ金属がコーティング膜２４上で凝結または凝固して金属膜２６となる。
以上説明したような工程＜１Ｂ−２＞により、内部空間Ｓにアルカリ金属を送入し、金属膜２６を形成する。

以上説明したような送入工程［１Ｂ］によれば、内部空間Ｓにコーティング材料を送入した後にアルカリ金属を送入するので、アルカリ金属がコーティングを阻害するのを防止することができる。そのため、均質なコーティング膜２４の形成が可能となる。
このような工程＜１Ｂ−２＞の後、かつ、工程［１Ｃ］の前に、必要に応じて、緩衝ガスを内部空間Ｓに送入する。
より具体的に説明すると、バルブ６１０、６１１、６１２を閉状態としつつ、ポンプ６０９を作動させる。これにより、チャンバー６０３内および内部空間Ｓが減圧される。

その後、ポンプ６０９を停止し、バルブ６１０、６１１を閉状態としたままバルブ６１２を開状態とする。
これにより、緩衝ガスが孔２３１を介して内部空間Ｓに送入される。このとき、内部空間Ｓ内のアルカリ金属は、液体状または固体状の金属膜２６として存在するため、内部空間Ｓに送入されたアルカリ金属の量を保ったまま、内部空間Ｓに緩衝ガスを送入することができる。
このように、送入工程［１Ｂ］が金属原子送入ステップ＜１Ｂ−２＞の後に、緩衝ガスを内部空間Ｓに送入するステップを含んでいることにより、コーティングに悪影響を与えるのを防止しつつ、内部空間Ｓにアルカリ金属とともに緩衝ガスを封入することができる。

［１Ｃ］
次に、図８（ｂ）に示すように、孔２３１にコーティング部材２６２を配置した後に配置した封止材２５２をエネルギービームにより溶融して孔２３１を封止する。これにより、内部空間Ｓは、壁面にコーティング膜２４が形成され、かつ、アルカリ金属が封入された気密空間となる。

より具体的に説明すると、本工程［１Ｃ］は、図９（ａ）に示すように、前述した工程［１Ｂ］で得られた構造体を準備し、図９（ｂ）に示すように、孔２３１にコーティング部材２６２および封止材２５２Ｘを配置した後、図９（ｃ）に示すように、封止材２５２による孔２３１を封止する。
このとき、必要に応じて、減圧下で封止を行う。
また、本工程［１Ｃ］に用いるエネルギービームとしては、例えば、レーザー、イオンビーム等を用いることができる。
また、このとき、コーティング部材２６２のコーティング層２６２ｂの少なくとも内部空間Ｓ側の部分が溶融しない条件で封止を行う。

以上説明したような封止工程［１Ｃ］の後、例えばダイシングソー等を用いて、構造体２０を内部空間Ｓおよび孔２２１、２３１の組ごとに個片化する。これにより、図８（ｃ）に示すように、ガスセル２が得られる。このように、準備工程［１Ａ］において構造体２０に複数組の内部空間Ｓおよび孔２２１、２３１を形成しておき、封止工程［１Ｃ］の後に構造体２０を個片化することにより、複数のガスセル２を効率的に製造することができる。

なお、図８（ｃ）に示すガスセル２は、内部空間Ｓに封入されたアルカリ金属が液体状または固体状の金属膜２６として存在しているが、前述したように、原子発振器１等に組み込んで用いる際には、加熱されることにより、金属膜２６の一部が気体化するとともに残部が余剰分として液体状または固体状のまま内部空間Ｓの壁面に付着して存在することとなる。

以上説明したようなガスセル２の製造方法は、内部空間Ｓ、および内部空間Ｓと外部とを連通する孔２３１を有し、内部空間Ｓにアルカリ金属が配置されているとともに内部空間Ｓの壁面にコーティング膜２４が形成されている構造体を準備する工程と、孔２３１内にコーティング部材２６２および封止材２５２Ｘを配置する工程と、コーティング部材２６２を内部空間Ｓに面した状態で、封止材２５２Ｘを溶融させて孔２３１を封止する工程と、を有する。このような製造方法によれば、アルカリ金属が封入された内部空間Ｓを気密封止するとともに、孔２３１の内部空間Ｓ側の開口付近にも、コーティング膜２４と同一または近似した特性を有するコーティング材料で構成された面が設けられたガスセル２を得ることができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図１０は、本発明の第２実施形態に係るガスセルを示す断面図である。
本実施形態は、原子セルの構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。
なお、以下の説明では、第２実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１０において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。

本実施形態のガスセル２Ａは、第１実施形態の孔２２１を省略した以外は、第１実施形態のガスセル２と同様である。
このようなガスセル２Ａは、第１実施形態の窓部２２に代えて、孔２２１を省略した以外は窓部２２と同様の窓部２２Ａを備え、胴部２１の貫通孔２１１の両端開口が窓部２２Ａ、２３により封鎖されることにより、内部空間Ｓが形成されている。この内部空間Ｓの壁面には、コーティング膜２４Ａが形成されている。
以上のような構成のガスセル２Ａは、第１実施形態のガスセル２に比し、励起光の透過領域を大きくすることができる。
このようなガスセル２Ａの製造は、以下のようにして行うことができる。

（第２実施形態における原子セルの製造方法）
図１１は、図１０に示すガスセルの製造において金属原子およびコーティング材料の送入に用いる装置の模式図である。また、図１２は、図１０に示すガスセルの製造方法（コーティング材料送入ステップ）を説明するための図、図１３は、図１０に示すガスセルの製造方法（金属原子送入ステップ）を説明するための図である。

ガスセル２Ａの製造方法は、［２Ａ］内部空間Ｓおよび孔２３１を有する構造体２０Ａを準備する準備工程と、［２Ｂ］孔２３１を通じて内部空間Ｓにアルカリ金属およびコーティング材料を送入する送入工程と、［２Ｃ］孔２３１を封止材２５２で封止する封止工程と、を有する。
ここで、送入工程［２Ｂ］において、図１１に示す装置６００Ａを用いて、孔２３１を通じてアルカリ金属およびコーティング材料を内部空間Ｓに送入する。この装置６００Ａは、ポンプ６１４を省略した以外は、前述した第１実施形態の装置６００と同様である。

以下、各工程［２Ａ］、［２Ｂ］および［２Ｃ］を順次説明する。
［２Ａ］
まず、図１２（ａ）に示すように、複数組の内部空間Ｓおよび孔２３１を有する構造体２０Ａを準備する。
この構造体２０Ａは、貫通孔２１１を有する基板２０１と、平板状の基板２０２Ａと、孔２３１を有する基板２０３とで構成されている。
基板２０２Ａは、後述する個片化工程において個片化されることにより、窓部２２Ａとなるものである。

［２Ｂ］
次に、孔２３１を通じて内部空間Ｓにアルカリ金属およびコーティング材料を送入する。
具体的に説明すると、送入工程［２Ｂ］は、＜２Ｂ−１＞コーティング材料を内部空間Ｓに送入するコーティング材料送入ステップと、＜２Ｂ−２＞アルカリ金属を内部空間Ｓに送入する金属原子送入ステップと、を含んでいる。
これらの工程＜２Ｂ−１＞および＜２Ｂ−２＞、すなわち、内部空間Ｓへの金属原子およびコーティング材料の送入は、例えば、図１１に示す装置６００Ａを用いる。

＜２Ｂ−１＞
まず、構造体２０Ａをステージ６０１上に載置する。そして、バルブ６１０、６１１、６１２を閉状態としつつ、ポンプ６０９を作動させる。これにより、チャンバー６０３内および内部空間Ｓが減圧される。
その後、ポンプ６０９を停止し、バルブ６１０、６１２を閉状態としたままバルブ６１１を開状態とする。
これにより、図１２（ｂ）に示すように、気体状のコーティング材料（コーティング剤ガス）が孔２３１を介して内部空間Ｓに送入される。
このような工程＜２Ｂ−１＞により、内部空間Ｓにコーティング材料を送入し、内部空間Ｓの壁面にコーティング膜２４Ａを形成する。

＜２Ｂ−２＞
次に、前述した第１実施形態の工程＜１Ｂ−２＞と同様、図１３（ａ）に示すように、気体状のアルカリ金属（アルカリ金属ガス）を孔２３１を介して内部空間Ｓに送入する。
このような工程＜２Ｂ−２＞により、内部空間Ｓにアルカリ金属を送入し、金属膜２６Ａを形成する。
このような工程＜２Ｂ−２＞の後、かつ、工程［２Ｃ］の前に、必要に応じて、前述した第１実施形態と同様、緩衝ガスを内部空間Ｓに送入する。

［２Ｃ］
次に、図１３（ｂ）に示すように、前述した第１実施形態の工程［１Ｃ］と同様、孔２３１にコーティング部材２６２を配置した後に配置した封止材２５２をエネルギービームにより溶融して孔２３１を封止する。
その後、構造体２０Ａを内部空間Ｓおよび孔２３１の組ごとに個片化する。これにより、図１３（ｃ）に示すように、ガスセル２Ａが得られる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図１４は、本発明の第３実施形態に係るガスセルを示す断面図である。
本実施形態は、原子セルの構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。また、本実施形態は、封止材とコーティング部材との間に中間材を配置した以外は、前述した第２実施形態と同様である。

なお、以下の説明では、第３実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１４において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
本実施形態のガスセル２Ｂは、封止材２５２とコーティング部材２６２との間に配置されている中間材２７を備えている。これにより、封止時に、封止材２５２の熱がコーティング部材２６２に伝わるのを防止または低減することができる。そのため、コーティング部材２６２のコーティング材料が封止時の熱により溶けるのを防止または低減し、孔２３１の内部空間Ｓ側の開口付近に、コーティング膜と同一または近似した特性を有する材料で構成された面（コーティング層２６２ｂ）を簡単かつ確実に設けることができる。また、封止材２５２とコーティング部材２６２との間の距離を規制するスペーサーとしての機能を中間材２７が発揮する。

中間材２７の構成材料としては、特に限定されないが、前述した封止材２５２の構成材料を用いることが好ましく、特に、封止材２５２よりも融点が低い材料を用いることが好ましい。これにより、中間材２７をも溶融して孔２３１を封止し、気密性を高めることができる。また、中間材２７の融点を封止材２５２の融点よりも低くすることにより、中間材２７を溶融させても、その時の熱によりコーティング部材２６２のコーティング材料が溶けるのを防止または低減することができる。

なお、本実施形態では、封止材２５２は、一旦溶融して固化することにより、孔２３１の内壁面、コーティング部材２６２および封止材２５２に対して接合されているが、溶融させずに孔２３１内に配置してもよい。この場合であっても、封止材２５２とコーティング部材２６２との間の距離を規制するスペーサーとして中間材２７を機能させることができる。また、この場合、中間材２７をセラミックス材料やガラス材料等の比較的断熱性の高い材料で構成することにより、封止時に、封止材２５２の熱がコーティング部材２６２に伝わるのを効果的に防止または低減することができる。

＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
図１５は、本発明の第４実施形態に係るガスセルを示す平面図である。
本実施形態は、原子セルの構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。
なお、以下の説明では、第４実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１５において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。

本実施形態のガスセル２Ｃは、内部空間の形状が異なるとともに１対の窓部のうちの一方の窓部の孔を省略した以外は、前述した第１実施形態のガスセル２と同様である。
このガスセル２Ｃは、貫通孔２１１Ｃを有する胴部２１Ｃと、貫通孔２１１Ｃの両端開口を封鎖する１対の窓部２２Ａ、２３Ｃとを備えている。
ここで、貫通孔２１１Ｃは、四角柱状をなしている。そして、窓部２３Ｃには、貫通孔２１１Ｃの角部に対応する位置に、孔２３１Ｃが設けられている。これにより、内部空間Ｓ内における励起光ＬＬの透過領域を大きくすることができる。

＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態について説明する。
図１６は、本発明の第５実施形態に係るガスセルを示す平面図、図１７は、図１６中のＡ−Ａ線断面図である。
本実施形態は、原子セルの構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。

なお、以下の説明では、第５実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１６および図１７において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
本実施形態のガスセル２Ｄは、第２実施形態の胴部２１および窓部２３に代えて、溝２１２が形成された胴部２１Ｄと、孔２３１Ｄが形成された窓部２３Ｄと、を備えている。そして、胴部２１Ｄの貫通孔２１１の両端開口が窓部２２Ａ、２３Ｄにより封鎖されることにより、内部空間Ｓが形成されている。この内部空間Ｓの壁面には、コーティング膜２４Ｄが形成されている。

溝２１２は、胴部２１Ｄの窓部２３Ｄ側の面に形成され、貫通孔２１１と孔２３１Ｄとを連通させている。これにより、窓部２２Ａ、２３Ｄが重なる方向、すなわち、励起光の照射方向から見たとき、孔２３１Ｄを内部空間Ｓと重ならい位置に配置することができる。そのため、内部空間Ｓ内における励起光の透過領域を大きくすることができる。
ここで、溝２１２および孔２３１Ｄからなる貫通孔の内部空間Ｓ側の開口は、胴部２１Ｄに形成されている。これにより、内部空間Ｓにおける励起光の透過方向から見たとき、かかる貫通孔を内部空間Ｓと重ならい位置に配置することができる。そのため、内部空間Ｓ内における励起光の透過領域を大きくすることができる。
このような溝２１２および孔２３１Ｄからなる貫通孔内には、封止材２５２に対して内部空間Ｓ側に、コーティング部材２６３が配置されている。

本実施形態では、孔２３１Ｄの横断面形状は、四角形である（図１６参照）。そして、これに対応して、コーティング部材２６３は、直方体形状をなしている。これにより、コーティング部材２６３の内部空間Ｓに面する部分を内部空間Ｓの壁面に沿った形状とすることができる。
また、コーティング部材２６３は、溝２１２と孔２３１Ｄとを跨って配置されている。これにより、コーティング部材２６３が内部空間Ｓ側に移動するのを規制することができる。
このようなコーティング部材２６３は、前述した実施形態のコーティング部材２６１、２６２と同様、基材２６３ａと、基材２６３ａの表面に設けられたコーティング層２６３ｂと、を有して構成されている。

２．電子機器
以上説明したような原子発振器は、各種電子機器に組み込むことができる。このような電子機器は、優れた信頼性を有する。
以下、本発明の電子機器について説明する。
図１８は、ＧＰＳ衛星を利用した測位システムに本発明の原子発振器を用いた場合の概略構成を示す図である。

図１８に示す測位システム１００は、ＧＰＳ衛星２００と、基地局装置３００と、ＧＰＳ受信装置４００とで構成されている。
ＧＰＳ衛星２００は、測位情報（ＧＰＳ信号）を送信する。
基地局装置３００は、例えば電子基準点（ＧＰＳ連続観測局）に設置されたアンテナ３０１を介してＧＰＳ衛星２００からの測位情報を高精度に受信する受信装置３０２と、この受信装置３０２で受信した測位情報をアンテナ３０３を介して送信する送信装置３０４とを備える。

ここで、受信装置３０２は、その基準周波数発振源として前述した本発明の原子発振器１を備える電子装置である。このような受信装置３０２は、優れた信頼性を有する。また、受信装置３０２で受信された測位情報は、リアルタイムで送信装置３０４により送信される。
ＧＰＳ受信装置４００は、ＧＰＳ衛星２００からの測位情報をアンテナ４０１を介して受信する衛星受信部４０２と、基地局装置３００からの測位情報をアンテナ４０３を介して受信する基地局受信部４０４とを備える。

３．移動体
図１９は、本発明の移動体の一例を示す図である。
この図において、移動体１５００は、車体１５０１と、４つの車輪１５０２とを有しており、車体１５０１に設けられた図示しない動力源（エンジン）によって車輪１５０２を回転させるように構成されている。このような移動体１５００には、原子発振器１が内蔵されている。
このような移動体によれば、優れた信頼性を発揮することができる。

なお、本発明の原子発振器を備える電子機器は、前述したものに限定されず、例えば、携帯電話機、ディジタルスチルカメラ、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、パーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター、ラップトップ型パーソナルコンピューター）、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター、地上デジタル放送、携帯電話基地局等に適用することができる。

以上、本発明の原子セル、量子干渉装置、原子発振器、電子機器および移動体について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
また、本発明は、任意の目的の工程が１または２以上追加されてもよい。また、本発明は、前述した実施形態の同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。

また、本発明は、前述した各実施形態の任意の構成同士を組み合わせるようにしてもよい。
また、前述した実施形態では、原子セルの本体部および１対の窓部がそれぞれ別部材から構成されている場合を例に説明したが、これに限定されず、例えば、１対の窓部のうちの一方の窓部と本体部とが同一部材から形成されていてもよい。この場合、例えば、シリコン基板やガラス基板等の基板の一方の面に開口する凹部を形成し、その凹部を他の基板により封鎖することにより、アルカリ金属が封入される内部空間を形成すればよい。

１‥‥原子発振器 ２‥‥ガスセル ２Ａ‥‥ガスセル ２Ｂ‥‥ガスセル ２Ｃ‥‥ガスセル ２Ｄ‥‥ガスセル ３‥‥光出射部 ５‥‥光検出部 ６‥‥ヒーター ７‥‥温度センサー ８‥‥磁場発生部 １０‥‥制御部 １１‥‥温度制御部 １２‥‥励起光制御部 １３‥‥磁場制御部 ２０‥‥構造体 ２０Ａ‥‥構造体 ２１‥‥胴部 ２１Ｃ‥‥胴部 ２１Ｄ‥‥胴部 ２２‥‥窓部 ２２Ａ‥‥窓部 ２３‥‥窓部 ２３Ｃ‥‥窓部 ２３Ｄ‥‥窓部 ２４‥‥コーティング膜 ２４Ａ‥‥コーティング膜 ２４Ｄ‥‥コーティング膜 ２６‥‥金属膜 ２６Ａ‥‥金属膜 ２７‥‥中間材 ４１‥‥光学部品 ４２‥‥光学部品 ４３‥‥光学部品 ４４‥‥光学部品 １００‥‥測位システム ２００‥‥ＧＰＳ衛星 ２０１‥‥基板 ２０２‥‥基板 ２０２Ａ‥‥基板 ２０３‥‥基板 ２１１‥‥貫通孔 ２１１Ｃ‥‥貫通孔 ２１２‥‥溝 ２２１‥‥孔 ２３１‥‥孔 ２３１Ｃ‥‥孔 ２３１Ｄ‥‥孔 ２５１‥‥封止材 ２５２‥‥封止材 ２５２Ｘ‥‥封止材 ２６１‥‥コーティング部材 ２６１ａ‥‥基材 ２６１ｂ‥‥コーティング層 ２６２‥‥コーティング部材 ２６２ａ‥‥基材 ２６２ｂ‥‥コーティング層 ２６３‥‥コーティング部材 ２６３ａ‥‥基材 ２６３ｂ‥‥コーティング層 ３００‥‥基地局装置 ３０１‥‥アンテナ ３０２‥‥受信装置 ３０３‥‥アンテナ ３０４‥‥送信装置 ４００‥‥ＧＰＳ受信装置 ４０１‥‥アンテナ ４０２‥‥衛星受信部 ４０３‥‥アンテナ ４０４‥‥基地局受信部 ６００‥‥装置 ６００Ａ‥‥装置 ６０１‥‥ステージ ６０２‥‥冷却部 ６０３‥‥チャンバー ６０４‥‥ヒーター ６０５‥‥金属供給部 ６０５ａ‥‥容器 ６０５ｂ‥‥ヒーター ６０６‥‥コーティング材料供給部 ６０６ａ‥‥容器 ６０６ｂ‥‥ヒーター ６０７‥‥緩衝ガス供給部 ６０８‥‥配管 ６０９‥‥ポンプ ６１０‥‥バルブ ６１１‥‥バルブ ６１２‥‥バルブ ６１３‥‥ヒーター ６１４‥‥ポンプ １５００‥‥移動体 １５０１‥‥車体 １５０２‥‥車輪 ＬＬ‥‥励起光 Ｓ‥‥内部空間

Claims (9)

1. 内部空間に封入されている金属原子と、
   前記内部空間の壁面に配置され、フッ素系樹脂、シロキサン系化合物または鎖式飽和炭化水素のうち少なくとも何れか一つを含んでいるコーティング膜と、
   前記内部空間と外部とを連通する貫通孔と、
   前記内部空間側からの平面視で、前記貫通孔の開口内に、フッ素系樹脂、シロキサン系化合物または鎖式飽和炭化水素のうち少なくとも何れか一つを含んでいるコーティング部材と、
   前記貫通孔内に、前記コーティング部材よりも外部側に配置されていて、前記内部空間を封止している封止材と、
   前記封止材と前記コーティング部材との間に配置され、前記封止材の融点よりも融点が低い中間材と、
   を備えていることを特徴とする原子セル。
2. 前記コーティング部材は、少なくとも一部が前記貫通孔内に配置されている請求項１に記載の原子セル。
3. 前記封止材は、ガラスを含んでいる請求項１または２に記載の原子セル。
4. 前記金属原子を励起する励起光が透過する１対の窓部と、前記１対の窓部間に配置されている胴部と、を有しており、
   前記貫通孔の前記内部空間側の開口は、前記窓部に配置されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の原子セル。
5. 前記金属原子を励起する励起光が透過する１対の窓部と、前記１対の窓部間に配置されている胴部と、を有しており、
   前記貫通孔の前記内部空間側の開口は、前記胴部に配置されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の原子セル。
6. 内部空間に封入されている金属原子と、前記内部空間の壁面に配置されフッ素系樹脂、シロキサン系化合物または鎖式飽和炭化水素のうち少なくとも何れか一つを含んでいるコーティング膜と、前記内部空間と外部とを連通する貫通孔と、前記内部空間側からの平面視で、前記貫通孔の開口内に、フッ素系樹脂、シロキサン系化合物または鎖式飽和炭化水素のうち少なくとも何れか一つを含んでいるコーティング部材と、前記貫通孔内に前記コーティング部材よりも外部側に配置されていて前記内部空間を封止している封止材と、前記封止材と前記コーティング部材との間に配置され、前記封止材の融点よりも融点が低い中間材と、を備えている原子セルと、
   前記金属原子を励起する励起光を出射する光出射部と、
   前記原子セルを透過した前記励起光を検出する光検出部と、
   を備えることを特徴とする量子干渉装置。
7. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載の原子セルを備えることを特徴とする原子発振器。
8. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載の原子セルを備えることを特徴とする電子機器。
9. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載の原子セルを備えることを特徴とする移動体。

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