[发明专利]一种级联式碱金属气室的充制装置及方法

说明书

本发明的级联式碱金属气室的充制装置，其各条碱金属泡坯充制分管道并排放置，每条碱金属泡坯充制分管道通过第二玻璃缩径管道与充制主管道连通；除其中一条碱金属泡坯充制分管道之外，其它碱金属泡坯充制分管道在与充制主管道的连通处均设置可击破组件；通过可击破组件实现碱金属泡坯充制分管道与充制主管道的封闭和连通状态的改变，其初始状态为封闭；采用连通管道将所有的碱金属泡坯充制分管道进一步连通，且每两个碱金属泡坯充制分管道之间均设置第一玻璃缩径管道；连通管道的连通点位于碱金属泡坯充制分管道中碱金属源与碱金属充制部之间；真空系统和充气系统连通充制主管道。本发明能确保不同充制参数的碱金属气室在真空系统上一次充制完成。

技术领域

本发明属于玻璃电真空制作技术领域，尤其涉及一种级联式碱金属气室的充制装置及方法。

背景技术

铷泡组件是铷钟物理部分的核心部件，其中铷灯泡在激励电路的作用下为物理部分提供稳定的抽运光，铷滤光泡和吸收泡完成光抽运和超精细能级跃迁。铷泡中的同位素铷(Rb⁸⁷、Rb⁸⁵)、缓冲气体组分和压力影响了铷原子钟频率准确度、稳定度、漂移率、寿命及可靠性等性能指标。铷泡真空充制技术是铷钟研制和生产过程中是一道关键的工艺过程，铷泡中铷的种类和质量、缓冲气体组分及压力主要由充制过程决定。一套铷泡需要进行碱金属泡坯的封接、检漏、真空烘烤除气等前期工作，需要耗费48小时以上的准备时间，在前期工作完成之后才可进行碱金属泡坯的真空充制，不同设计方案的铷钟物理部分所需的铷泡的充制参数不同，进行的真空充制条件不同，现有的技术方案一套装置只能进行一套相同状态的碱金属泡坯的真空充制，需要进行相配套的前期工作和充制工作，因此充制出一系列不同状态的铷泡利用现有装置需要多次前期工作和相应的充制工作这样完整的充制工艺，其周期长。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种级联式碱金属气室的充制装置及方法，可以确保具有不同充制参数的多种碱金属气室在真空系统上一次充制完成。

本发明的级联式碱金属气室的充制装置，其包括：多条碱金属泡坯充制分管道、充制主管道、连通管道、真空系统和充气系统；

其中，各条碱金属泡坯充制分管道并排放置，且每条碱金属泡坯充制分管道通过第二玻璃缩径管道与充制主管道连通；除其中一条碱金属泡坯充制分管道之外，其它所有碱金属泡坯充制分管道在与充制主管道的连通处均设置可击破组件；通过可击破组件实现碱金属泡坯充制分管道与充制主管道的封闭和连通状态的改变，可击破组件初始状态为封闭；

采用连通管道将所有的碱金属泡坯充制分管道进一步连通，且在每两个碱金属泡坯充制分管道之间的连通管道上均设置第一玻璃缩径管道；连通管道的连通点位于碱金属泡坯充制分管道中碱金属源与碱金属充制部之间；

真空系统和充气系统连通充制主管道。

进一步的，所述碱金属泡坯充制分管道包括：管体、碱金属源安瓿、第一磁性铁锤、多个连接管道、多个泡坯和减速结构；管体分为首端、中端和尾端；碱金属源安瓿和第一磁性铁锤位于在管体首端内部；连接管道与泡坯数量相同，且每个泡坯通过一个连接管道与管体相通；管体首端和中端之间设有减速结构。

进一步的，所述可击破组件包括：可击破玻璃安瓿和第二磁性铁锤。可击破玻璃安瓿设置在碱金属泡坯充制分管道至充制主管道的出口处。

进一步的，可击破玻璃安瓿设置在充制主管道中，将充制主管道阻隔为多段，段数与碱金属泡坯充制分管道数量相同，每一段均与一个碱金属泡坯充制分管道连通。

进一步的，所述碱金属为铷。

本发明的级联式碱金属气室的充制方法，采用如上述的装置，包括以下步骤：

步骤1，利用真空系统对充制装置进行排气，达到真空状态；