[发明专利]一种碱金属气室内单层TCTS抗弛豫涂层制作方法

说明书

一种碱金属气室内单层TCTS抗弛豫涂层制作方法，通过将TCTS溶液与经过羟基化处理后的碱金属气室均置于受热状态，利用蠕动泵使所述碱金属气室内吸满所述TCTS溶液，所述TCTS溶液中的TCTS分子与气室内壁上的羟基通过脱水缩合反应形成以硅氧键结合于所述气室内壁的TCTS涂层，有利于保证涂层在较高温度的应用，如SERF磁强计等，拓宽了抗弛豫涂层的应用领域，同时由于TCTS分子链长更长，所形成的涂层厚度更大，即使是单层TCTS涂层也能够满足甚至提升碱金属气室的抗弛豫性能。TCTS为三十烷基三氯硅烷。

技术领域

本发明涉及碱金属气室内壁抗弛豫涂层制作技术，特别是一种碱金属气室内单层TCTS抗弛豫涂层制作方法，通过将TCTS溶液与经过羟基化处理后的碱金属气室均置于受热状态，利用蠕动泵使所述碱金属气室内吸满所述TCTS溶液，所述TCTS溶液中的TCTS分子与气室内壁上的羟基通过脱水缩合反应形成以硅氧键结合于所述气室内壁的TCTS涂层，有利于保证涂层在较高温度的应用，如SERF磁强计等，拓宽了抗弛豫涂层的应用领域，同时由于TCTS分子链长较长，所形成的涂层厚度更大，即使是单层TCTS涂层也能够满足甚至提升碱金属气室的抗弛豫性能。TCTS为三十烷基三氯硅烷。

背景技术

随着碱金属气室应用领域的不断拓宽，抗弛豫涂层相比缓冲气体而言具有更大优势，而目前限制抗弛豫涂层广泛应用的因素主要有两个，一是耐高温的抗弛豫涂层的制作，如十八烷基三氯硅烷(OTS)涂层等，其抗弛豫性能较差，且涂层制作的一致性较差。二是抗弛豫性能较强的涂层，比如烯烃和石蜡等，其工作温度较低，应用范围窄。基于以上问题，研究人员开展了广泛的研究。研究发现，虽然单层的TCTS(三十烷基三氯硅烷)涂层与单层的OTS涂层的形貌相似，但是其抗弛豫效果却与双层的OTS涂层接近，单层的TCTS涂层与双层的OTS涂层厚度相似。除此之外，双层的OTS涂层的抗弛豫性能要远远优于单层的OTS涂层，因此，一般认为涂层的厚度对抗弛豫性能的影响大于涂层的形貌，涂层越厚，其抗弛豫性能也越好。厚度对于抗弛豫涂层的性能影响十分关键。研究碱金属气室内TCTS单层涂层的抗弛豫性能，对涂层抗弛豫机制的理解具有重要意义。而目前关于TCTS涂层的制作，都是在玻璃片或硅片上进行的，TCTS在室温下为固态，其熔点高达82℃，气室内部TCTS抗弛豫涂层的制作难度较大，且单层的TCTS涂层形成需要在氮气或者无水的环境中，这进一步加大了碱金属气室内单层TCTS涂层的制作。本发明人认为，如果通过将TCTS溶液与经过羟基化处理后的碱金属气室均置于受热状态，利用蠕动泵使所述碱金属气室内吸满所述TCTS溶液，所述TCTS溶液中的TCTS分子与气室内壁上的羟基通过脱水缩合反应形成以硅氧键结合于所述气室内壁的TCTS涂层，则有利于保证涂层在较高温度的应用，如SERF磁强计等，拓宽了抗弛豫涂层的应用领域，同时由于TCTS分子链长更长(现常用的OTS为十八烷基三氯硅烷，本发明的TCTS为三十烷基三氯硅烷)，所形成的涂层厚度更大，即使是单层TCTS涂层也能够满足甚至提升碱金属气室的抗弛豫性能。有鉴于此，本发明人完成了本发明。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种碱金属气室内单层TCTS抗弛豫涂层制作方法，通过将TCTS溶液与经过羟基化处理后的碱金属气室均置于受热状态，利用蠕动泵使所述碱金属气室内吸满所述TCTS溶液，所述TCTS溶液中的TCTS分子与气室内壁上的羟基通过脱水缩合反应形成以硅氧键结合于所述气室内壁的TCTS涂层，有利于保证涂层在较高温度的应用，如SERF磁强计等，拓宽了抗弛豫涂层的应用领域，同时由于TCTS分子链长更长，所形成的涂层厚度更大，即使是单层TCTS涂层也能够满足甚至提升碱金属气室的抗弛豫性能。TCTS为三十烷基三氯硅烷。

本发明技术方案如下：