本技術(shù)涉及芯片原子鐘，具體提供一種芯片原子鐘的微型物理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、時間計量是現(xiàn)代社會基本的工具之一，在精密測量、衛(wèi)星導(dǎo)航等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。原子內(nèi)部存在不易受外界干擾的能級系統(tǒng)，原子鐘將震蕩源頻率與原子能級同步，實(shí)現(xiàn)更好的長期穩(wěn)定度。傳統(tǒng)原子鐘的體積、功耗、成本很大，限制了終端應(yīng)用場景，芯片原子鐘的小型化、低功耗、制作簡單等特點(diǎn)彌補(bǔ)了上述不足。
2、目前的芯片原子鐘中的mems原子氣室的銣，在高溫時會逐漸在透光面上凝聚，遮擋了透光窗口，影響原子氣室的透光率，從而引起原子吸收譜線的波動和漂移，影響原子鐘的頻率穩(wěn)定度和頻率漂移。
3、基于上述問題，相應(yīng)地，本領(lǐng)域需要一種新的原子鐘結(jié)構(gòu)來解決上述問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本實(shí)用新型旨在解決上述技術(shù)問題，即，解決現(xiàn)有技術(shù)中芯片原子鐘的氣室的透光窗口易污染進(jìn)而影響透光率的問題。
2、在第一方面，本實(shí)用新型提供一種芯片原子鐘的微型物理系統(tǒng)，所述微型物理系統(tǒng)包括：
3、屏蔽單元，所述屏蔽單元設(shè)置有屏蔽腔；
4、磁場組件及真空單元，其中所述磁場組件套設(shè)在所述真空單元上，所述真空單元設(shè)置有真空腔；
5、中心組件，所述中心組件設(shè)置在所述真空腔內(nèi)，所述中心組件包括依次堆疊設(shè)置的加熱片、傳熱筒及氣室，所述傳熱筒的側(cè)壁設(shè)置有讓位缺口，所述氣室至少部分經(jīng)所述讓位缺口設(shè)置在所述傳熱筒的外部。
6、在具有上述芯片原子鐘的微型物理系統(tǒng)的具體實(shí)施方式中，所述加熱片上設(shè)置有固定區(qū)、鏤空區(qū)及加熱區(qū)，所述鏤空區(qū)在所述加熱區(qū)和所述固定區(qū)之間，所述鏤空區(qū)設(shè)置有多個懸臂梁用于連接所述固定區(qū)和所述加熱區(qū)，所述加熱區(qū)為中心對稱結(jié)構(gòu)。
7、在具有上述芯片原子鐘的微型物理系統(tǒng)的具體實(shí)施方式中，所述中心組件還包括導(dǎo)熱金屬帶、熱敏電阻及微加熱器，多個微加熱器設(shè)置在所述加熱區(qū)的其中一側(cè)面，所述導(dǎo)熱金屬帶設(shè)置在所述加熱區(qū)的另一側(cè)面，所述導(dǎo)熱金屬帶首尾相接形成閉合結(jié)構(gòu)，所述熱敏電阻與所述導(dǎo)熱金屬帶同側(cè)設(shè)置且位于閉合的所述導(dǎo)熱金屬帶的內(nèi)側(cè)。
8、在具有上述芯片原子鐘的微型物理系統(tǒng)的具體實(shí)施方式中，所述中心組件還包括激光器及玻片，所述激光器設(shè)置在所述加熱區(qū)上且與所述導(dǎo)熱金屬帶位于同側(cè)，所述玻片設(shè)置在所述氣室和所述加熱片之間。
9、在具有上述芯片原子鐘的微型物理系統(tǒng)的具體實(shí)施方式中，所述中心組件還包括探測器電路板，所述探測器電路板設(shè)置在所述傳熱筒上，所述玻片、所述氣室及所述探測器電路板依次設(shè)置，所述探測器電路板上設(shè)置有光電二極管。
10、在具有上述芯片原子鐘的微型物理系統(tǒng)的具體實(shí)施方式中，所述真空單元包括陶瓷帽及載體底板，所述陶瓷帽與所述載體底板熔接。
11、在具有上述芯片原子鐘的微型物理系統(tǒng)的具體實(shí)施方式中，所述固定區(qū)設(shè)置有多個焊盤，所述加熱片借助所述焊盤與所述載體底板連接。
12、在具有上述芯片原子鐘的微型物理系統(tǒng)的具體實(shí)施方式中，所述探測器電路板與所述載體底板之間以鍵合金絲連接，所述載體底板設(shè)置有輸出引腳。
13、在具有上述芯片原子鐘的微型物理系統(tǒng)的具體實(shí)施方式中，所述磁場組件包括線圈支架及繞組線圈，所述繞組線圈設(shè)置在所述線圈支架上，所述線圈支架設(shè)置有通孔，所述真空單元設(shè)置在所述通孔內(nèi)。
14、在具有上述芯片原子鐘的微型物理系統(tǒng)的具體實(shí)施方式中，所述屏蔽單元包括屏蔽外殼及屏蔽底座，所述屏蔽外殼設(shè)置在所述屏蔽底座上形成所述屏蔽腔。
15、在采用上述技術(shù)方案的情況下，本實(shí)用新型提出的芯片原子鐘的微型物理系統(tǒng)，采用具有讓位缺口的傳熱筒，安裝在傳熱筒內(nèi)的氣室至少部分位于傳熱筒外部，加熱片的熱量通過傳熱筒傳遞到氣室，熱量主要集中在傳熱筒的筒體上，氣室位于傳熱筒內(nèi)的溫度高于位于筒外的溫度，因此，氣室內(nèi)的蒸汽就會在位于筒外的氣室部分凝結(jié)，避開氣室的透光區(qū)域，消除了蒸汽在氣室透光面上凝集而影響透光率的問題，既解決了氣室透光性的問題又解決了氣室內(nèi)原子緩慢遷移的問題。
1.一種芯片原子鐘的微型物理系統(tǒng)，其特征在于，所述微型物理系統(tǒng)包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片原子鐘的微型物理系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱片(5)上設(shè)置有固定區(qū)(9)、鏤空區(qū)(10)及加熱區(qū)(11)，所述鏤空區(qū)(10)在所述加熱區(qū)(11)和所述固定區(qū)(9)之間，所述鏤空區(qū)(10)設(shè)置有多個懸臂梁(12)用于連接所述固定區(qū)(9)和所述加熱區(qū)(11)，所述加熱區(qū)(11)為中心對稱結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的芯片原子鐘的微型物理系統(tǒng)，其特征在于，所述中心組件(4)還包括導(dǎo)熱金屬帶(13)、熱敏電阻(14)及微加熱器(15)，多個微加熱器(15)設(shè)置在所述加熱區(qū)(11)的其中一側(cè)面，所述導(dǎo)熱金屬帶(13)設(shè)置在所述加熱區(qū)(11)的另一側(cè)面，所述導(dǎo)熱金屬帶(13)首尾相接形成閉合結(jié)構(gòu)，所述熱敏電阻(14)與所述導(dǎo)熱金屬帶(13)同側(cè)設(shè)置且位于閉合的所述導(dǎo)熱金屬帶(13)的內(nèi)側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的芯片原子鐘的微型物理系統(tǒng)，其特征在于，所述中心組件(4)還包括激光器(16)及玻片(17)，所述激光器(16)設(shè)置在所述加熱區(qū)(11)上且與所述導(dǎo)熱金屬帶(13)位于同側(cè)，所述玻片(17)設(shè)置在所述氣室(7)和所述加熱片(5)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的芯片原子鐘的微型物理系統(tǒng)，其特征在于，所述中心組件(4)還包括探測器電路板(18)，所述探測器電路板(18)設(shè)置在所述傳熱筒(6)上，所述玻片(17)、所述氣室(7)及所述探測器電路板(18)依次設(shè)置，所述探測器電路板(18)上設(shè)置有光電二極管(19)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的芯片原子鐘的微型物理系統(tǒng)，其特征在于，所述真空單元(3)包括陶瓷帽(20)及載體底板(21)，所述陶瓷帽(20)與所述載體底板(21)熔接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的芯片原子鐘的微型物理系統(tǒng)，其特征在于，所述固定區(qū)(9)設(shè)置有多個焊盤(22)，所述加熱片(5)借助所述焊盤(22)與所述載體底板(21)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的芯片原子鐘的微型物理系統(tǒng)，其特征在于，所述探測器電路板(18)與所述載體底板(21)之間以鍵合金絲連接，所述載體底板(21)設(shè)置有輸出引腳。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的芯片原子鐘的微型物理系統(tǒng)，其特征在于，所述磁場組件(2)包括線圈支架(23)及繞組線圈(24)，所述繞組線圈(24)設(shè)置在所述線圈支架(23)上，所述線圈支架(23)設(shè)置有通孔，所述真空單元(3)設(shè)置在所述通孔內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的芯片原子鐘的微型物理系統(tǒng)，其特征在于，所述屏蔽單元(1)包括屏蔽外殼(25)及屏蔽底座(26)，所述屏蔽外殼(25)設(shè)置在所述屏蔽底座(26)上形成所述屏蔽腔。