[发明专利]一种194nm谱线汞灯的制作装置和方法

说明书

本发明的一个实施例公开了一种194nm谱线汞灯的制作装置和方法，所述装置包括：充制平台、第一到第四管道、气瓶、针阀、汞同位素泡壳、射频激励模块、三维调整架、第一烤箱、泵、压力表和加热带；第一管道设在充制平台内部；气瓶充有工作气体；针阀安装在第一管道的第一端口；第二管道的第一端口与第一管道的第二端口连通；第三管道的第一端口与第二管道的第二端口连通；第四管道的第一端口与第三管道的第三端口连通；汞同位素泡壳安装在第四管道的第二端口；射频激励模块安装在三维调整架上；三维调整架放置在充制平台上；第一烤箱设在充制平台上；泵与第一管道的第三端口相连；压力表设置在第一管道的第四端口；加热带设于第一管道的外壁上。

技术领域

本发明涉及汞灯制作技术领域，具体涉及一种194nm谱线汞灯的制作装置和方法。

背景技术

汞离子微波频标是一种新型频标，采用了不同于氢、铷、铯等传统原子频标的全新工作原理。其具有基本不受实物粒子和外场的扰动、运动效应小和量子态相干时间长等内在特点，谱线宽度极窄，各种频移很小。汞离子微波频标通过在离子阱施加静电场、磁场或者射频场，将工作离子囚禁于超高真空的离子阱中心，使离子完全孤立，处于“完全静止状态”，不受到外界的干扰，因此大大提高了汞离子微波频标的性能指标。可以预见未来汞离子微波频标的地位尤为重要，将成为中长期内国家高精度量子频率标准的研究主体。

汞离子微波频标核心技术之一就是高稳定、高可靠性、窄线宽汞灯的设计。高效光抽运汞灯的研制是实现高性能、高可靠和小型化汞离子微波频标的必要条件，并可有效降低使用成本。

汞灯的最关键指标为汞灯的稳定性，汞灯的稳定性直接影响了物理系统的性能指标，提高汞灯的稳定性，需要对汞灯的冷端进行温控，使汞蒸汽的饱和蒸汽压稳定。利用传统方法制作的汞灯主要有以下几个缺点：1、194nm谱线最强时，汞灯冷端最佳温度一般在60度～70度；2、汞灯射频功率很大，射频加热效应很强，导致冷端无法控温。

发明内容

本发明的目的在于提供一种194nm谱线汞灯的制作装置和方法，通过本发明所提供的装置和方法可使194nm谱线最强时，汞灯的冷端温度在40度，同时大大降低汞灯的功率，8W左右即可达到汞离子微波频标需求，远远低于之前的15W，能够大大降低射频加热效应，提高温控的可行性。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明一方面提供一种194nm谱线汞灯的制作装置，所述装置包括：

充制平台、第一到第四管道、气瓶、针阀、汞同位素泡壳、射频激励模块、三维调整架、第一烤箱、泵、压力表和加热带；

其中，

所述第一管道由不锈钢制成，设置在充制平台内部；

所述气瓶充有制作194nm谱线汞灯所需的工作气体；

所述针阀安装在所述第一管道的第一端口，用于控制气瓶中的工作气体进入第一管道的第一端口；

所述第二管道设置在充制平台上，所述第二管道的第一端口与第一管道的第二端口气体连通，所述第二管道由玻璃材料制成；

所述第三管道的第一端口与第二管道的第二端口气体连通，该第三管道由玻璃材料制成；

待制作的汞灯发光泡壳安装在所述第三管道的第二端口；

所述第四管道的第一端口与第三管道的第三端口气体连通，该第四管道由玻璃材料制成；

所述汞同位素泡壳，安装在第四管道的第二端口；其中，该汞同位素泡壳由制冷片包裹，该汞同位素泡壳在其内部装有液体汞；

所述射频激励模块安装在所述三维调整架上；

所述三维调整架放置在所述充制平台上，用于调整射频激励模块与汞灯发光泡壳的相对位置关系；