[发明专利]一种全玻璃碱金属原子气室的制备方法

摘要

本发明涉及一种全玻璃碱金属原子气室的制备方法。目前加工技术难以在较低温度条件下实现可填充纯碱金属的微米尺度气室。本方法首先在玻璃基底表面进行微通道成形加工，形成原子气室主体结构形貌，在该形貌一端加工出通孔，形成碱金属原子填充通道；然后用另一个玻璃基底对前玻璃基底进行键合封闭，形成原子气室主体结构；将玻璃毛细管一端与通孔的开放端相互键合，形成碱金属原子注入通道，通过玻璃毛细管加注所需纯碱金属之后，采用玻璃烧结的方法封闭碱金属气室，自然形成封闭结构，形成闭合的碱金属原子气室。本发明方法实现了全玻璃腔体碱金属原子气室，制造成本低，可满足百微米尺度气室加注纯碱金属要求，同时可以实现气室的批量化制备。

主权项

1.一种全玻璃碱金属原子气室的制备方法，所述的原子气室为带有纯碱金属注入通道的微米尺度原子气室，包括：原子气室主体结构，作为原子气室的主要工作空间；碱金属原子填充通道，用于碱金属进入到原子气室内；碱金属原子注入通道，用于纯碱金属的直接加注及烧结封闭后密闭气室的成形；其特征在于：所述的原子气室主体结构为全玻璃包围的腔体，腔体的纵截面宽度为1～500μm，高度为1～500μm，总长度L为500～5000μm；所述的碱金属原子填充通道为开设在原子气室主体结构一端的微孔，微孔的截面面积S为10μm²～10mm²；所述的碱金属原子注入通道为连接碱金属原子填充通道的玻璃微管，玻璃微管的横截面面积S′＝kS,k＝1.01～1.1；具体制备方法如下：步骤1.选取玻璃基底(1)作为气室的加工材料，在玻璃基底(1)表面进行微通道成形加工，形成原子气室主体结构形貌(2)；原子气室主体结构形貌(2)为槽状，其纵截面的宽度为1～500μm，深度为1～500μm，总长度为500～5000μm；步骤2.在原子气室主体结构形貌(2)的一端采用微小结构成形加工方法加工出通孔(3)，形成碱金属原子填充通道；加工的通孔(3)横截面面积S控制在2μm²～2mm²；步骤3.选取另一个玻璃基底(4)，与玻璃基底(1)的形成原子气室主体结构形貌(2)的一面进行键合封闭，形成原子气室主体结构；步骤4.加工玻璃毛细管(5)，玻璃毛细管(5)的的横截面面积S′略大于通孔(3)横截面面积S，S′＝kS,k＝1.01～1.1，将玻璃毛细管(5)的一端与通孔(3)的开放端相互键合，形成碱金属原子注入通道；步骤5.采用纯碱金属加注工艺，通过玻璃毛细管(5)加注所需的纯碱金属之后，采用玻璃烧结的方法封闭碱金属气室，自然形成封闭结构(6)，形成闭合的碱金属原子气室。