[发明专利]用于外部玻璃料安装组件的系统及方法

说明书

政府许可权益

在通过美国军方获得的编号为W31P4Q-09-C-0348的合同下，本发明在美国政府的支持下做出。美国政府具有本发明中一定的权益。

背景技术

原子传感器，例如冷原子时钟和环形激光陀螺仪，使用外部组件来在光信号和光学信号进入原子传感器的主体时对它们进行控制，并且当光和信号离开原子传感器主体时对它们进行感测。由于外部组件接收和控制光信号以及其它信号，这些组件必须在相对于原子传感器的主体的正确位置上，以准确地接收和控制光信号以及其它信号。为了将外部组件固定在正确的位置上，使用粘结剂将该组件附着到原子传感器的主体。可替换地，外部机械结构可以将原子传感器和外部组件相对于彼此固定在期望的位置上。然而，当使用粘接剂或者外部机械结构固定外部组件时，振动和冲击引起组件和原子传感器相对于彼此的移动。该相对于彼此的移动影响了传感器的操作质量。另外，在原子传感器制造过程中使用粘结剂和外部机械结构来安装外部组件需要多个步骤。

发明内容

本发明的实施例提供了一种用于外部玻璃料安装组件的系统及方法，并且将通过阅读和学习如下说明书得以理解。

本发明的实施例提供了改进的用于传感器设备上的外部玻璃料安装组件的系统和方法。在一个实施例中，一种用于制造传感器设备的方法包括在传感器主体中的至少一个开口之上，将至少一个组件堆固定在传感器主体上，其中至少一个组件堆包括多个组件；向至少一个组件堆中的多个组件以及传感器主体施加玻璃料。该方法进一步包括加热玻璃料、至少一个组件堆以及传感器主体，使得玻璃料熔化；并且冷却玻璃料、至少一个组件堆以及传感器主体，使得至少一个组件堆固定到传感器主体。

附图说明

当依照优选实施例的说明以及如下附图进行考虑时，本发明的实施例能够更容易被理解，并且其进一步的优点和用途将会容易明白，其中：

附图1为剖面图，说明了本发明的一个实施例中用玻璃料将外部安装的组件附着到传感器主体上；

附图2为框图，说明了本发明的一个实施例中组件堆中的多个组件；

附图3为框图，说明了本发明的一个实施例中的固定装置，用于将组件堆固定到传感器主体；

附图4为框图，说明了本发明的一个实施例中，当将组件堆固定到传感器主体时固定装置的详细视图；

附图5为框图，说明了本发明的一个实施例中的原子钟的典型实施方式；

附图6为流程图，说明了本发明的一个实施例中使用玻璃料将外部安装的组件附着到传感器主体上的方法；

根据惯例，各种描述的特征并没有按照比例绘制，被绘制为强调与示例性实施例相关的特定特征。

具体实施方式

在以下详细说明中，对形成说明书一部分的附图进行参考，并且其中采用了本发明可以被实施的特定说明性实施例的方式。这些实施例的说明足够详尽从而使得本领域技术人员能够实施本发明，并且应当理解可以使用其它实施例，并且在不偏离本发明的保护范围的情况下可以做出逻辑、机械和电气方面的改变。因此以下详细说明并不是在限定意义上做出的。

本发明的实施例提供了一种使用玻璃料将组件外部安装到原子传感器上的系统和方法。通过将外部组件放置在相对于原子传感器的主体的正确位置上并围绕外部组件施加玻璃料，使得当加热原子传感器、外部组件和玻璃料时，玻璃料会将外部组件彼此焊接并焊接到原子传感器的主体。通过使用玻璃料，外部组件刚性地附着到原子传感器主体，使得当系统振动或者受冲击时，外部组件随着原子传感器移动。另外，在其它组件接到原子传感器的主体的同时，外部组件可以接到原子传感器的主体。由于使用玻璃料可以将多个组件同时接到原子传感器主体上的不同位置处，所以玻璃料的使用会使用更少的制造步骤来将原子传感器的主体接到外部组件。

附图1为传感器100的剖面图，其中用玻璃料104将外部组件附着到原子传感器100的传感器主体106上。传感器100是光学传感器(例如加速度计、陀螺仪、原子钟等诸如此类)。某些实施例中，传感器100包括传感器主体106，其包括空腔108，该空腔108围成密闭的密封环境，其中环境类型帮助传感器100正确操作。例如，当传感器100是环形激光陀螺仪，空腔108会包含期望的气体，该期望的气体密闭地密封在传感器主体106内。在传感器为原子钟的另一实施方式中，空腔108包围密闭地密封在传感器主体106内的真空。