(57)【要約】  磁場検出感度を向上させるためにガスセルの加熱を行う際に、ヒータからの磁場の影響を抑え、ガスセルの小型化ならびに集積化を容易にする光ポンピング磁気計測装置を提供する。この計測装置は、第１のガラス基板と、ガラスより熱伝導率が高い基板１０２と、第２のガラス基板の順番に積層され、ガラスより熱伝導率が高い基板１０２に形成されている断面から見て貫通している貫通孔の少なくとも１箇所は、第１のガラス基板と第２のガラス基板によって気密封止された空洞１１１を構成しており、この空洞にはアルカリ金属固体あるいは液体１１２により生じるアルカリ金属ガスが充填されており、基板１０３の空洞１１１の近傍には積層された基板に設けられた出入口１１４と接続された流路（貫通孔）１１３が形成されており、流路（貫通孔）に流体を流すことでアルカリ金属ガスの温度を調節できる磁気計測装置である。
2012124036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１と第２のガラス基板と、前記第１のガラス基板と前記第２のガラス基板の間に配置されたガラスより熱伝導率が高い第３の基板とを含む積層基板と、
前記第３の基板に形成されアルカリ金属ガスが充填された空洞と、
前記積層基板に形成された２つの開口を貫通する、前記第３の基板に形成された貫通孔と、を有することを特徴とする磁気計測装置。
【請求項２】
請求項１記載の磁気計測装置であって、前記貫通孔は前記アルカリ金属ガスの温度を調整する流体を流す貫通孔であることを特徴とする磁気計測装置。
【請求項３】
請求項１記載の磁気計測装置であって、前記空洞は上面から見て矩形であり、前記貫通孔は上面から見て前記矩形の３辺を取り囲むことを特徴とする磁気計測装置。
【請求項４】
請求項１記載の磁気計測装置であって、前記貫通孔は途中で２つに分岐し、分岐された貫通孔は途中で連結し、上面から見て前記空洞を取り囲むことを特徴とする磁気計測装置。
【請求項５】
請求項１記載の磁気計測装置であって、前記貫通孔は、前記第３の基板を蛇行するように形成されていることを特徴とする磁気計測装置。
【請求項６】
請求項１記載の磁気計測装置であって、前記空洞は上面から見て矩形であり、前記貫通孔は上面から見て前記矩形の３辺を取り囲み、前記貫通孔は上面から見て貫通孔の経路を直線で結んだ場合の前記空洞と対向する側の表面積が大きくなるように蛇行しているか、若しくは、前記貫通孔は上面から見て貫通孔の経路を直線で結んだ場合よりも経路が長くなるように２層で構成されていることを特徴とする磁気計測装置。
【請求項７】
請求項１記載の磁気計測装置であって、前記貫通孔は、前記第１と前記第２のガラス基板の一方は前記第３の基板の一部を介して接しているか、若しくは、両方のガラス基板と前記第３の基板の一部を介して接していることを特徴とする磁気計測装置。
【請求項８】
請求項１記載の磁気計測装置であって、さらに前記第３の基板に断熱層が設けられていることを特徴とする磁気計測装置。
【請求項９】
請求項１記載の磁気計測装置であって、前記空洞は、互いに連結されたレーザ光が透過する第１の領域と、前記アルカリ金属ガスの発生源となる固体又は液体が配置される第２の領域とを有し、前記貫通孔は前記第１の領域と対向する経路に配置され、
さらに、前記貫通孔と前記第２の領域との間に気密密閉された第２の空洞を有することを特徴とする磁気計測装置。
【請求項１０】
請求項１記載の磁気計測装置であって、前記第３の基板は半導体より構成され、前記半導体にｐｎ接合ダイオードが形成されていることを特徴とする磁気計測装置。
【請求項１１】
請求項１記載の磁気計測装置であって、前記２つの開口の両方は、前記第１のガラス基板、前記第２のガラス基板、前記第３の基板のいずれかに形成されていることを特徴とする磁気計測装置。
【請求項１２】
請求項１記載の磁気計測装置であって、前記２つの開口の両方は、前記第１のガラス基板若しくは前記第２のガラス基板のいずれかであって、当該ガラス基板の同一面に形成されていることを特徴とする磁気計測装置。
【請求項１３】
請求項１記載の磁気計測装置であって、前記第３の基板は複数の基板から構成されていることを特徴とする磁気計測装置。
【請求項１４】
請求項１記載の磁気計測装置であって、前記２つの開口の夫々は、前記貫通孔の口径よりも大きい口径を有することを特徴とする磁気計測装置。
【請求項１５】
請求項１記載の磁気計測装置であって、前記第３の基板は半導体により構成されていることを特徴とする磁気計測装置。
【請求項１６】
請求項１記載の磁気計測装置であって、前記第３の基板はシリコンにより構成されていることを特徴とする磁気計測装置。
【請求項１７】
請求項１記載の磁気計測装置であって、請求項１記載の磁気計測装置は、２次元に複数個配置され、各々の磁気計測装置の前記貫通孔は直列、並列、若しくは、直列と並列の組み合わせにより中空配管で接続されていることを特徴とする磁気計測装置。
【請求項１８】
請求項１７記載の磁気計測装置であって、前記中空配管は、異なる複数の断面積を有することを特徴とする磁気計測装置。
【請求項１９】
請求項１８記載の磁気計測装置であって、さらに前記貫通孔に流す流体を温めるヒータと、前記流体を前記中空配管に流し込むポンプとを備え、前記中空配管の断面積は前記ポンプに遠ざかるにつれ、断面積が小さくなることを特徴とする磁気計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁場計測装置の構造、特に光ポンピング磁力計におけるセンサ部の加熱を実現するガスセルの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ポンピング磁力計において、センサ部であるアルカリ金属ガスセル内のアルカリ金属原子数を増加させることは必要不可欠である。アルカリ原子数を増加させるには、ガスセルを加熱しアルカリ金属ガスの飽和蒸気圧を上昇させることが有効である。ガスセルを加熱するために、ヒータや温風を利用した方法がある。【０００３】
特許文献１には、ガラス製ガスセルの照射光の通過部に、導電性ガラスもしくは透明フィルムヒータを設置して、当該導電性ガラスもしくは透明フィルムヒータに通電することで、当該ガラス製ガスセルを加熱することが記載されている。【０００４】
特許文献２ならびに特許文献３には、ガラス製ガスセルを収めたオーブンと、当該オーブンの周囲に断熱層を設置して、当該容器内に加熱した窒素ガスまたは空気を外部から流し込み、当該ガラス製ガスセルを加熱することが記載されている。【０００５】
非特許文献１には、シリコン基板とガラスにより作製したガスセルの照射光の通過部に、透明ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）ヒータを設置して、当該透明ＩＴＯヒータに通電することで当該セルのガラスを加熱することが記載されている。【０００６】
非特許文献２には、ガラス製ガスセル周囲に設置したコイル状プラスチックチューブ内に温風を流し、当該ガラス製ガスセルを加熱することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−０１０５４７号公報
【特許文献２】特開２００９−２３６５９８号公報
【特許文献３】特開２００９−２３６５９９号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｐｅｔｅｒ  Ｄ．Ｄ．Ｓｃｈｗｉｎｄｔら、“Ｃｈｉｐ−ｓｃａｌｅ  ａｔｏｍｉｃ  ｍａｇｎｅｔｏｍｅｔｅｒ  ｗｉｔｈ  ｉｍｐｒｏｖｅｄ  ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ  ｂｙ  ｕｓｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｍｘ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ”，Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ  ９０，０８１１０２−１〜０８１１０２−３（２００７）
【非特許文献２】Ｇ．Ｂｉｓｏｎら、“Ａ  ｌａｓｅｒ−ｐｕｍｐｅｄ  ｍａｇｎｅｔｏｍｅｔｅｒ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｍａｐｐｉｎｇ  ｏｆ  ｈｕｍａｎ  ｃａｒｄｉｏｍａｇｎｅｔｉｃ  ｆｉｅｌｄｓ”，Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｂ  ７６，ｐ．３２５〜３２８（２００３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１と非特許文献１では、セルへの照射光の通過部に、導電性ガラスもしくは透明フィルムヒータ、もしくは透明ＩＴＯヒータを設置して、当該導電性ガラスもしくは透明フィルムヒータもしくは透明ＩＴＯヒータに通電することで当該セルを加熱しており、セルが希望の温度に迅速に達する利点がある。しかしながら、ヒータからの磁場による影響によってセルに印加する静磁場が変化してしまうため、磁場計測の精度が低下してしまう問題がある。【００１０】
特許文献２と特許文献３では、セルを収めたオーブン内に加熱した窒素ガスまたは空気を外部から流し込み、当該容器内に加熱した窒素ガスまたは空気を充満させて当該セルの加熱を行っており、ヒータのように磁場による影響を与えない利点がある。しかしながら、当該セルをオーブンならびに断熱層で囲む必要があるため、センサ部が大型化する問題がある。【００１１】
非特許文献２では、セル周囲に設置したコイル状プラスチックチューブ内に温風を流し、当該セルの加熱を行っており、ヒータのように磁場による影響を与えない利点がある。しかしながら、チューブをセル周囲に設置するため、セルを小型化ならびに集積化する際に障害となる問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明では、２枚のガラス基板の間に、当該ガラスよりも熱伝導率が高い基板を配置した構成からなるガスセルにおいて、当該ガラスよりも熱伝導率が高い基板に形成されたアルカリ金属ガスを封入した空洞の周囲に、貫通孔を形成したアルカリ金属ガスセルを使用する。当該貫通孔に加熱した流体を流し込むことによりガスセルを加熱する。流体とは、固体を除く、気体と液体である。【００１３】
本発明の一態様によると、例えばガスセルを収めた磁気シールドの外部等、測定磁場に影響を与えない場所に配置したヒータ及びポンプにより、例えば温風やオイル等の流体を加熱し、配管を通ってガスセルに形成された当該貫通孔に当該流体を流し込むことにより、ガスセルを加熱する。【００１４】
本発明のほかの態様によると、複数のガスセルを直列あるいは並列、あるいは直列と並列を組み合わせてアレイ状に配置し、配管あるいは配管付き基板を用いて、外部に配置したヒータ及びポンプにより加熱した流体を、ガスセル内に形成された当該貫通孔に流し込むことにより、複数のガスセルを加熱する。【００１５】
代表的な本発明は、第１と第２のガラス基板と、第１のガラス基板と第２のガラス基板の間に配置されたガラスより熱伝導率が高い第３の基板とを含む積層基板と、第３の基板に形成されアルカリ金属ガスが充填された空洞と、積層基板に形成された２つの開口を貫通する、第３の基板に形成された貫通孔と、を有する磁気計測装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、従来のヒータを用いた加熱に比べて、通電による磁場の影響がなく、また従来の温風をガスセルに当てる加熱に比べて、オーブンならびに断熱層でガスセルを囲む必要がないため装置を小型化できる。また、従来のチューブをガスセル周囲に設置し内部に温風を流す加熱に比べて、流路はガスセル内に貫通孔として形成されているため、ガスセルの小型化と集積化を行うことが容易である。また、加熱した流体は、ガラスよりも熱伝導率が高い基板を通るため、ガラスを温める方法よりも効率的に加熱することを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わる光ポンピング磁力計の概略図。
【図２】第１の実施例に係わる磁場計測装置の概略図。
【図３】第１の実施例に係わる磁場計測装置の概略図。
【図４】第１の実施例に係わる磁場計測装置の概略図。
【図５】第１の実施例に係わる磁場計測装置の概略図。
【図６】（ａ）（ｂ）（ｃ）  第１の実施例に係わる磁場計測装置の作製フロー図。
【図７】第２の実施例に係わる磁場計測装置の概略図。
【図８】第２の実施例に係わる磁場計測装置の概略図。
【図９】第２の実施例に係わる磁場計測装置の概略図。
【図１０】第２の実施例に係わる磁場計測装置の概略図。
【図１１】第３の実施例に係わる磁場計測装置の概略図。
【図１２】第３の実施例に係わる磁場計測装置の概略図。
【図１３】第３の実施例に係わる磁場計測装置の概略図。
【図１４】第４の実施例に係わる磁場計測装置の概略図。
【図１５】第４の実施例に係わる磁場計測装置の概略図。
【図１６】第４の実施例に係わる磁場計測装置の概略図。
【図１７】第４の実施例に係わる磁場計測装置の概略図。
【図１８】第５の実施例に係わる磁場計測装置の概略図。
【図１９】第５の実施例に係わる磁場計測装置の概略図。
【図２０】第５の実施例に係わる磁場計測装置の概略図。
【図２１】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）第５の実施例に係わる磁場計測装置の作製フロー図。
【図２２】第６の実施例に係わる磁場計測装置の概略図。
【図２３】第６の実施例に係わる磁場計測装置の概略図。
【図２４】第６の実施例に係わる磁場計測装置の概略図。
【図２５】第７の実施例に係わる磁場計測装置の概略図。
【図２６】第７の実施例に係わる磁場計測装置の概略図。
【図２７】第７の実施例に係わる磁場計測装置の概略図。
【図２８】第８の実施例に係わるアレイ状磁場計測装置の概略図。
【図２９】第９の実施例に係わるアレイ状磁場計測装置の概略図。
【図３０】第１０の実施例に係わるアレイ状磁場計測装置の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の基本構造を説明する。図１、図２、ならびに図３は、ガスセルを加熱するためにレーザ光を照射させるセルの周囲に加熱した流体を流すための流路（以下、貫通孔とも言う）を設置した、本発明によるガラス基板・ガラスよりも熱伝導率の高い基板・ガラス基板の積層基板のガスセルのそれぞれ第１のガラス基板、ガラスよりも熱伝導率の高い基板、第２のガラス基板の模式的上面図である。図４ならびに図５は、それぞれ図１中のＡ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’における模式的断面図である。
【００１９】
図４における、ガスセルは、ガラス基板１０１およびガラス基板１０４の間に、当該ガラスよりも熱伝導率の高い基板１０２を配置した積層構成とし、ガスセルは、当該基板１０２にアルカリ金属ガスを発生させるアルカリ金属固体あるいは液体１１２（図１参照）を内包した空洞１１１と、流路（貫通孔）１１３を当該基板１０２に配置し、ガラス基板１０１およびガラス基板１０４には流路（貫通孔）１１３と接続した出入口（２つの開口）１１４（図２と３参照）を設置する構成とする。すなわち、流路１１３は、出入口となる２つの開口を貫通する貫通孔となっている。当該空洞１１１及び当該流路（貫通孔）１１３は、基板１０２の一部を除去することで形成される。当該空洞１１１は、ガラス基板１０１およびガラス基板１０４により気密封止されており、当該ガラス基板１０１および当該ガラス基板１０４を介してレーザ光が透過する。当該出入口１１４に外部からチューブ等の中空配管を接続し、当該流路（貫通孔）１１３に加熱した流体を流し込むことにより基板１０２を加熱する。流体とは、固体を除く、気体と液体であり、アルカリ金属ガスの温度を調整するために当該流路（貫通孔）１１３に流し込まれる。このように加熱した流体がガラスよりも熱伝導率の高い基板内を流れることにより、空洞１１１に内包されたアルカリ金属ガスを加熱し蒸気圧を高め、アルカリ金属原子数を増加させることができる。なお、図１においては、空洞が矩形となっており、流路（貫通孔）１１３はこの矩形の３辺を取り囲むように配置されているが、少なくとも基板１０２に設けられることで、本発明の効果は得られる。図１のように流路（貫通孔）を矩形の３辺を取り囲むように配置することで、より効率的に流体の熱を空洞１１１内のアルカリ金属ガスに伝えることができる。
【実施例１】
【００２０】
図１〜６を用いて、本発明の実施例１を説明する。図１、図２、ならびに図３は、第１の実施例に係わるガスセルの、それぞれ基板１０２、ガラス基板１０１、ガラス基板１０４における模式的上面図である。図４ならびに図５は、それぞれ図１中のＡ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’における模式的断面図である。図６（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）は、図１中のＢ−Ｂ’における断面図を用いた、本発明の実施例に係わるガスセルの製造方法である。なお、図６において、ガラス基板１０４の製造方法はガラス基板１０１の製造方法と同様であるため省略した。【００２１】
本実施例に係わるガスセルは、基板１０２の上面にガラス基板１０１と下面にガラス基板１０４を配置した、ガラス・基板・ガラス３層からなる構成である。基板１０２は、ガラス基板１０１及びガラス基板１０４よりも熱伝導率の高い材質、例えばシリコン基板などの半導体基板を用いる。ガラス基板１０１及びガラス基板１０４は、照射するレーザ光に対して透明な材質で、基板１０２に形成された空洞１１１に内包されたアルカリ金属固体あるいは液体１１２およびアルカリ金属ガス、ならびに基板１０２に形成された流路１１３を流れる流体が漏えいしないように配置する。基板１０２はアルカリ金属ガスを封入した空洞１１１と、空洞１１１内に配置したアルカリ金属固体あるいは液体１１２と、ガラス基板１０１とガラス基板１０４は流路に接続された流体を出し入れする出入口１１４（図２と３参照）を有する。【００２２】
空洞１１１は、基板１０２を断面から見て貫通した構成とし、アルカリ金属固体あるいは液体１１２から発生したアルカリ金属ガスを内包する（図４参照）。また、空洞１１１内は、ガラス基板１０１ならびにガラス基板１０４に囲まれた領域が密閉されていればよく、アルカリ金属ガスのほか、窒素ガスあるいは希ガス等、もしくはその混合雰囲気であってもよい。また、図１では、空洞１１１の形状は矩形としているが、他の多角形あるいは曲線で囲まれた領域であってもよい。本実施例では、レーザ光を上面ガラス基板１０１から下面ガラス１０４基板に向けて照射し、空洞１１１をレーザ光が通過することにより磁場を計測する。【００２３】
アルカリ金属固体あるいは液体１１２は、基板１０２に形成した空洞１１１に内包されており、ガラス基板１０１とガラス基板１０４に囲まれた空洞１１１内にアルカリ金属ガスを発生させる。このアルカリ金属固体あるいは液体１１２は、アルカリ金属ガスを発生させる材質であればよく、アルカリ金属を含有する化合物等を配置し、化学反応等を利用してアルカリ金属ガスを発生させ得る材質を用いてもよい。【００２４】
流路１１３は、必ずしも必須ではないが矩形の空洞１１１の周囲３辺を直線で囲むように配置することが望ましい。矩形の３辺を取り囲むことで、より効率的に流体の熱を空洞１１１に伝えることができるからである。また、流路１１３は基板１０２を断面から見て貫通した構成とし、加熱した流体を出入口１１４から流し込むことにより基板１０２が加熱され、空洞１１１内のアルカリ金属ガスを加熱する。アルカリ金属ガスが加熱されると飽和蒸気圧が増加するため、磁場計測に寄与するアルカリ金属原子数が増加し、検出感度が高まる効果がある。ここで、ガラスよりも熱伝導率が高い基板を流体により加熱することにより、ガラスを加熱する方法よりも効率よく加熱することができる。また、ヒータを用いる場合に比べ、加熱に電流を用いないため、測定磁場に影響を与えない利点がある。【００２５】
出入口１１４（２つの開口）は、流体を出し入れする出入口１１４を流路１１３に接続するようにガラス基板１０１ならびにガラス基板１０４に貫通穴をそれぞれ配置する。一方の出入口に外部から加熱した流体を注入し、他方の出入口から流体を排出する構成とする。出入口１１４の貫通穴の口径は流路１１３の口径よりも大きい。このことは、ガラス基板と基板１０２を接着もしくは接合する際に、位置合わせを容易にできる利点と、外部と加熱した流体をやり取りする配管を接続する際に配管が流路の上部に配置することが容易になり、加熱した流体をスムーズに出し入れすることができる利点がある。【００２６】
次に、第１の実施例を行うためのガスセル作製手順について説明する（図６）。本実施例では、一例として、基板１０２は、ガラスよりも熱伝導率が高い、シリコン基板を用いる。シリコン基板を使用した例では、例えばリンやボロンなどの不純物をドーピングした基板を用いてもよい。これは、不純物ドーピングにより熱伝導率が高くなる利点がある。次に、基板上に形成したマスク材料１０５にリソグラフィ等により空洞１１１と流路１１３のパターンを形成し、エッチング等により基板１０２に空洞１１１と流路１１３を形成する。一例として、マスク材料として酸化シリコン膜を用い、ＳｉＦ４（四フッ化ケイ素）ガスを用いたドライエッチングを用い、パターンに従って基板１０２に貫通穴を開ける。ここで、空洞１１１ならびに流路１１３の断面は、垂直である必要はなく、斜め、あるいは段差があってもよい。したがって、他の手法、例えばＫＯＨ（水酸化カリウム）水溶液等を用いたウェットエッチング、あるいはレーザやドリル等で直接基板１０２を加工し、空洞１１１と流路１１３を形成してもよい。【００２７】
ガラス基板１０１およびガラス基板１０４は、レーザ光に対して透明な材質、例えばホウケイ酸ガラス等を用いる。基板１０２と同様に、マスク材料１０５にリソグラフィ等により出入口１１４のパターンを形成し、エッチング等によりガラス基板１０１およびガラス基板１０４に貫通穴を開ける。【００２８】
ガラス基板１０１と基板１０２とガラス基板１０４は、アルカリ金属固体あるいは液体１１２を空洞１１１に内包した状態で接着もしくは接合し密閉する。例えば、シリコン基板とホウケイ酸ガラスを用いた場合には、陽極接合により接合する方法がある。さらに、ガラス基板１０１あるいはガラス基板１０４を接着もしくは接合する際の雰囲気を窒素等の不活性ガスや希ガスにして行い、空洞１１１にこれらのガスを同時に封入してもよい。これら不活性ガスや希ガスの封入は、アルカリ金属ガスのスピン散乱を抑制する効果がある。また、基板と基板、ガラス基板と基板はその間に密閉性が保たれていればよく、接着材等を用いてもよい。【００２９】
出入口１１４は、シリコーンチューブ等の配管により外部のヒータとポンプと接続し、加熱した流体を流し込む。出入口１１４の形状は、シリコーンチューブ等の形状に合わせ、円形状等としてもよい。
【実施例２】
【００３０】
図７〜１０を用いて本発明の実施例２を説明する。図７ならびに図８は、第２の実施例に係わるガスセルのそれぞれ基板１０２ならびにガラス基板１０１の模式的上面図である。図９ならびに図１０は、それぞれ図７中のＡ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’における模式的断面図である。【００３１】
第２の実施例では、第１の実施例と同様にガラス・基板・ガラス３層からなる構成である。空洞１１１は、第１の実施例と同様である。図９では、一例として、異方性ウェットエッチングにより基板１０２に貫通穴を開けた際の模式的断面図を示しており、断面形状が斜めとなっている形態を示している。ウェットエッチングを用いる方法では、基板をエッチング溶液に浸すだけで貫通穴を形成できるため、作製が容易である利点がある。アルカリ金属固体あるいは液体１１２は、第１の実施例と同様である。【００３２】
流路１１３は、基板１０２の表面に対して水平方向にジグザグに配置する。このように蛇行するように流路を設けることで、流路の経路の全長を延ばすことができ、矩形である基板１０２の４辺に平行な直線をつなぎ合わせて構成する経路よりも空洞１１１と対向する側の表面積を大きくし、効率よく加熱した流体の熱を伝えることができる。また、流路１１３は基板を貫通しない構成とする。すなわち、流路は、基板の一部を介してガラス基板１０４と接している。これにより、流路１１３の３辺がガラスより熱伝導率の高い基板から構成されるため加熱した流体の熱を当該基板に効率よく伝えることができる利点がある。流路１１３の断面は矩形でなくてもよく、他の多角形や丸型でも構わない。流路１１３の作成には、第１の実施例で記載したようにドライエッチングを用いる方法がある。図９ならびに図１０では、流路１１３は基板１０２のガラス基板１０１側に配置されているが、もちろん基板１０２のガラス基板１０４側に配置してもよい。その場合には、出入口１１４は下面側のガラス基板１０４に配置することになる。【００３３】
出入口１１４は、ガラス基板１０１に貫通穴を配置し、出入口１１４は流路１１３に接続した構成とする。２つの出入口１１４を同一面に配置させることにより、シリコーンチューブ等の外部と接続する配管をひとまとめにでき、配線が容易となる効果がある。ここで、本実施例では、第１の実施例と比較して、流路１１３の配置と出入口１１４の配置を変更しているが、それぞれの効果は独立して得られるものである。【００３４】
本実施例では、基板１０２としてｎ型あるいはｐ型半導体基板を用い、基板１０２のガラス基板１０１側の一部にｐ型あるいはｎ型不純物領域１１６を形成し、ｐｎ接合ダイオード温度センサとして作用させる。ダイオード温度センサと外部温度計測システムへの接続は、ガラス基板１０１上に不純物領域１１６と、当該領域以外の基板１０２に接する位置に温度センサ端子１１７を形成し、配線する。この方法では、磁性材料を用いないため、測定磁場等に影響を与えない利点がある。温度センサを用いて、基板１０２が所望の温度に達したことを検知し、その後磁場を計測する。磁場を計測する時には、温度センサを流れる電流による磁場の影響を受けないように、温度センサへの通電を行わないことが望ましい。【００３５】
次に、第２の実施例を行うためのガスセル作製手順について説明する。基板１０２の加工に関しては、空洞１１１は断面から見て貫通穴を、流路１１３は断面から見て非貫通溝を形成するため、少なくとも２回のエッチング等を行い、空洞１１１と流路１１３の削り量を変えるか、他には、基板１０２の上面に空洞１１１と流路１１３のパターンを描画し、下面に空洞１１１のパターンを描画し、基板の両面から同時にエッチング等を行う方法等がある。また、レーザやドリル等で直接基板１０２を加工し、空洞１１１と流路１１３を形成してもよい。図９および図１０では、例として、２回のエッチングを行い、空洞１１１は異方性ウェットエッチングにより形成し、流路１１３は等方性ドライエッチングにより形成した形態を示している。ダイオード温度センサは、リソグラフィ等とイオン注入もしくは熱拡散により、基板１０２片側に不純物領域１１６を形成する。【００３６】
ガラス基板１０１およびガラス基板１０４の加工に関しては、出入口１１４は第１の実施例と同様であり、本実施例では出入口１１４はガラス基板１０１のみに配置する。また、ダイオード温度センサと外部と接続する温度センサ端子１１７は基板１０２の不純物領域１１６と、基板１０２の当該領域以外が露出するようにガラス基板１０１に貫通穴を開ける。したがって、ガラス基板１０４の加工はガスセルのサイズに切り出す加工を除いて不要であるため、ガラス基板の加工数を減らせる効果と、複数のガスセルを配置した際に、ガスセルの出入口に接続する配管ならびに温度センサに接続する配線を片側に集約できる効果がある。ガラス基板１０１と基板１０２とガラス基板１０４の接着もしくは接合に関しては、第１の実施例と同様である。【００３７】
実施例２では、流路１１３を蛇行させたり、流路１１３を断面から見て非貫通溝としたり、出入口１１４を一方のガラス基板の同一面に配置させたり、温度センサを設けたりしたが、これらの１つを実施例１のガスセルに適用させても各構成の固有の効果を得ることができる。
【実施例３】
【００３８】
図１１〜１３を用いて本発明の実施例３を説明する。図１１は、第３の実施例に係わるガスセルにおける基板１０２の模式的上面図である。図１２ならびに図１３は、それぞれ図１１中のＡ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’における模式的断面図である。第３の実施例では、第１の実施例と同様にガラス・基板・ガラス３層からなる構成である。空洞１１１は、第１の実施例と同様である。アルカリ金属固体あるいは液体１１２は、第１の実施例と同様である。【００３９】
流路１１３は、基板１０２の４辺に平行に空洞１１１を囲むように配置する。流路１１３は、２カ所の出入口１１４の一方から二股に分岐し、空洞１１１の周囲をめぐって、他方の出入口１１４近傍で１カ所に連結するように配置する。図１１では、流路１１３は矩形に配置しているが、他の多角形あるいは曲線を用いてもよい。また、流路１１３の断面形状は、第２の実施例と同様である。これにより、空洞１１１の周囲全体を流路１１３で取り囲むこととなり、第１と第２の実施例よりも効率よく空洞１１１内のアルカリ金属ガスを加熱することが可能となる。出入口１１４は、第２の実施例と同様である。【００４０】
温度センサは、第２の実施例と同様に半導体ｐｎ接合ダイオード温度センサを用いる。本実施例では、基板１０２としてn型あるいはp型半導体基板を用い、基板１０２のガラス基板１０１側の全面にｐ型あるいはｎ型不純物領域１１６を形成し、ダイオード温度センサとして作用させる。ダイオード温度センサと外部温度計測システムへの接続は、ガラス基板１０１とガラス基板１０４に温度センサ端子１１７を形成し、配線する。効果は第２の実施例と同様であるが、次項で述べるように作製工程数が減らせる利点がある。【００４１】
基板１０２の加工は、第２の実施例と同様に空洞１１１と流路１１３のエッチング加工が必要となるが、本実施例では、空洞１１１ならびに流路１１３をともに異方性ウェットエッチングにより行った例を図１２および図１３に示している。空洞１１１の面積に比べて流路１１３の面積を小さくすると、ウェットエッチングの異方性により断面は斜面となることを利用して、１度のウェットエッチング処理により、空洞１１１は断面から見て貫通穴を、流路１１３は断面から見て非貫通穴を形成することが可能である。これにより作製が容易となる利点がある。また温度センサの作製は第２の実施例と同様であるが、本実施例ではリソグラフィ等を用いずに基板全面に不純物領域を形成する点が異なる。これによりリソグラフィ等の工程が不要となる利点がある。【００４２】
ガラス基板１０１と、ガラス基板１０４の加工に関しては、第２の実施例と同様であり、温度センサ端子１１７がガラス基板１０１とガラス基板１０４にそれぞれ配置される点が異なる。ガラス基板１０１と基板１０２とガラス基板１０４の接着もしくは接合に関しては、第１の実施例と同様である。【００４３】
実施例３では、流路１１３を分岐・結合させ空洞１１１の周囲全体を取り囲んだり、温度センサを設けたりしたが、これら１つを実施例１のガスセルに適用させても各構成の固有の効果を得ることができる。
【実施例４】
【００４４】
図１４〜１７を用いて本発明の実施例４を説明する。図１４は、第４の実施例に係わるガスセルの模式的上面図である。図１５、図１６ならびに図１７は、それぞれ図１４中のＡ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’、Ｃ−Ｃ’における模式的断面図である。第４の実施例では、第１の実施例と同様にガラス・基板・ガラス３層からなる構成である。【００４５】
空洞１１１は、基板を貫通した構成とし、アルカリ金属固体あるいは液体１１２から発生したアルカリ金属ガスを内包する。アルカリ金属固体あるいは液体１１２は、レーザが透過する位置とは異なる部分に配置し、当該アルカリ金属固体あるいは液体１１２がレーザが透過する位置に移動しない、もしくは移動しにくい形で構成する。これは、空洞１１１内をレーザ光が透過する際にアルカリ金属固体あるいは液体１１２により透過光が影響を受けることを抑える効果がある。アルカリ金属固体あるいは液体１１２は、第１の実施例と同様である。具体的には、空洞１１１は、空洞１１１をレーザ光が透過する第１の領域と、アルカリ金属ガスの発生源となるアルカリ金属固体あるいは液体が配置される第２の領域を備え、それらの領域同士を夫々の領域よりも幅が狭い領域で連結することで実現する。【００４６】
流路１１３は、空洞１１１のレーザ光が通過する位置の周りに配置する。また、流路１１３は断面から見て非貫通溝を基板１０２の上下に配置し、片側から加熱した流体を入れ、反対側において貫通穴を配置することにより基板上側もしくは下側の流路から下側もしくは上側の流路を伝って、元の側から流体を排出する構成とする。これにより流路の全長を延ばし、迅速に基板を加熱することができる。すなわち、流路の経路は、上面から見て貫通孔の経路を直線で結んだ場合よりも経路が長くなるように２層で構成されている。【００４７】
出入口１１４は、基板１０２の側面に配置し、シリコーンチューブ等を接続することで加熱した流体を出し入れする構成とする。また、出入口１１４を基板１０２に配置することにより、ガラス基板１０１あるいはガラス基板１０４の加工が不要となる利点がある。【００４８】
第４の実施例では、空洞１１１のレーザ光が通過する部分と、アルカリ金属固体あるいは液体１１２を保持している部分との間に、断熱層１１５を配置する。断熱層１１５は、基板に貫通穴を開け、ガラス基板１０１とガラス基板１０４に挟まれた断熱層１１５に熱を伝えにくい材質、例えばこの断熱層は、気密密閉された空間に、真空や気体を充満させた層である。この断熱層１１５は、加熱した流体が流路１１３を流れることにより基板１０２が加熱される際に、レーザ光が通過する部分のみが加熱され、アルカリ金属固体あるいは液体１１２は加熱されないようにすることにより余剰のアルカリ金属固体あるいは液体１１２が温度の低い部分に集まり、レーザ光が通過する部分に付着することを抑えることができる。この効果を達成させるために、基板１０２の不純物の分布を変化させ、レーザ光が通過する部分の周囲のみに不純物領域を形成し、熱伝導率を基板１０２内で変化させることも有効である。具体的には、この断熱層１１５は、流路１１３と、アルカリ金属ガス源が配置された第２の領域との間に設けることが望ましい。また、断熱層は熱を伝えにくい材質であれば良いが、作製プロセスの都合上、空洞であることが望ましい。【００４９】
基板１０２の加工は、リソグラフィ等により基板１０２に空洞１１１と流路１１３のパターンを形成し、エッチング等により基板１０２に空洞１１１と流路１１３を形成する。空洞１１１ならびに流路１１３の断面は、垂直である必要はなく、斜め、あるいは段差があってもよい。空洞１１１は断面から見て貫通穴を、流路１１３は断面から見て非貫通溝を基板１０２のガラス基板１０１側とガラス基板１０４側に形成するため、第２もしくは第３の実施例と同様に基板１０２の片面に空洞１１１と流路１１３を形成し、さらに基板１０２のもう片面に流路１１３を形成することにより基板１０２の上面と下面に流路１１３を形成する方法などがある。【００５０】
ガラス基板１０１とガラス基板１０４の加工は、出入口１１４に関しては不要である。温度センサは、第１の実施例あるいは第２の実施例と同様である。ガラス基板１０１と基板１０２とガラス基板１０４の接着もしくは接合に関しては、第１の実施例と同様である。【００５１】
実施例４では、空洞の形状に工夫をしたり、流路を２層にしたり、出入口を基板１０２に設けたり、断熱層を設けたりしたが、これら１つを実施例１のガスセルに適用させても各構成の固有の効果を得ることができる。
【実施例５】
【００５２】
図１８〜２１を用いて、本発明の実施例５を説明する。図１８は、第５の実施例に係わるガスセルの基板１０２の模式的上面図である。図１９ならびに図２０は、それぞれ図１８中のＡ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’における模式的断面図である。図２１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）は、図１８中のＢ−Ｂ’における断面図を用いた、本実施例に係わる基板１０２の製造方法である。なお、図１８において、基板１０３の製造方法は基板１０２と同様のため、ガラス基板１０１およびガラス基板１０４の製造方法は第１の実施例と同様であるため省略した。【００５３】
本実施例に係わるガスセルは、基板１０２と基板１０３を張り合わせた上面にガラス基板１０１と下面にガラス基板１０４を配置した、ガラス・基板・基板・ガラス４層からなる構成である。本実施例では、基板は２枚用いているが、３枚以上用いてもよい。基板１０２ならびに基板１０３は、ガラス基板１０１およびガラス基板１０４よりも熱伝導率の大きい材質、例えばシリコン基板などの半導体基板を用いる。ガラス基板１０１及びガラス基板１０４は、第１の実施例と同様である。【００５４】
空洞１１１は、基板１０２と基板１０３を貫通した構成とし、アルカリ金属固体あるいは液体１１２から発生したアルカリ金属ガスを内包する。また、空洞１１１内は、ガラス基板１０１ならびにガラス基板１０４に囲まれた領域が密閉されていればよく、アルカリ金属ガスのほか、窒素ガスあるいは希ガス等、もしくはその混合雰囲気であってもよい。また、図１４では、空洞１１１の形状は矩形としているが、他の多角形あるいは曲線で囲まれた領域であってもよい。本実施例では、レーザ光を上面ガラス基板１０１から下面ガラス基板１０４に向けて照射し、空洞１１１をレーザ光が通過することにより磁場を計測する。アルカリ金属固体あるいは液体１１２は、第１の実施例と同様である。【００５５】
流路１１３は、矩形の空洞１１１の周囲３辺を直線で囲むように配置する。また、流路１１３は基板１０２ならびに基板１０３を断面から見て貫通しない構成とし、基板１０２ならびに基板１０３に形成した非貫通溝を対向して貼り合わせることにより流路１１３を形成する。これにより、流路１１３を流れる加熱した流体は、ガラス基板１０１およびガラス基板１０４に接触することがなく、両方のガラス基板と基板１０２、１０３の一部を介して各々のガラス基板に接しているため、流体の熱を効率的に基板のみに伝えることができる。【００５６】
出入口１１４は、基板１０２ならびに基板１０３の側面に配置し、一方の出入口に外部から加熱した流体を注入し、他方の出入口から流体を排出する構成とする。【００５７】
次に、第５の実施例を行うためのガスセル作製手順の一例について説明する（図２１）。本実施例では、一例として、基板１０２ならびに基板１０３は、ガラスよりも熱伝導率が高い、シリコン基板等を用いる。基板は、熱伝導を高めるため不純物ドーピング等の処理を行ってもよい。リソグラフィ等により基板１０２ならびに基板１０３上に形成したマスク材料１０５に空洞１１１のパターンを形成し、ドライエッチング等により基板１０２と基板１０３に空洞１１１を形成する。空洞１１１の断面は、垂直である必要はなく、斜め、あるいは段差があってもよい。次に、新たなマスク材料１０５を基板１０２ならびに基板１０３上に形成し、リソグラフィ等により基板１０２ならびに基板１０３上のマスク材料１０５に流路１１３のパターンを形成し、ドライエッチング等により基板１０２と基板１０３に流路１１３を形成する。流路１１３の断面は、垂直である必要はなく、斜め、あるいは段差があってもよい。【００５８】
空洞１１１は断面から見て貫通穴を、流路１１３は断面から見て非貫通溝を形成するため、前記作製手順例の他、基板１０２の上面に空洞１１１と流路１１３のパターンを描画し、下面に空洞１１１のパターンを描画し、基板の両面から同時にウェットエッチング等を行う方法などがある。また、レーザやドリル等で直接基板１０２を加工し、空洞１１１と流路１１３を形成してもよい。ガラス基板１０１およびガラス基板１０４は、第１の実施例と同様である。【００５９】
ガラス基板１０１と基板１０２と基板１０３とガラス基板１０４は、アルカリ金属固体あるいは液体１１２を空洞１１１に内包した状態で接着もしくは接合し密閉する。例えば、シリコン基板同士は直接接合、シリコン基板とホウケイ酸ガラスは陽極接合により接合する方法がある。さらに、ガラス基板１０１あるいはガラス基板１０４を接着もしくは接合する際の雰囲気を窒素等の不活性ガスや希ガスにして行い、空洞１１１にこれらのガスを同時に封入してもよい。また、基板と基板、ガラス基板と基板はその間に密閉性が保たれていればよく、接着材等を用いてもよい。【００６０】
実施例５では、４層構造とし両方のガラス基板に接触しないようにしたり、出入口を基板１０２と１０３に設けたりしたが、これら１つを実施例１のガスセルに適用させても各構成の固有の効果を得ることができる。
【実施例６】
【００６１】
図２２〜２４を用いて、本発明の実施例６を説明する。図２２は、第６の実施例に係わるガスセルの模式的上面図である。図２３ならびに図２４は、それぞれ図２２中のＡ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’における模式的断面図である。第６の実施例では、第５の実施例と同様にガラス・基板・基板・ガラス４層からなる構成である。空洞１１１は、第５の実施例と同様である。アルカリ金属固体あるいは液体１１２は、第１の実施例と同様である。【００６２】
流路１１３は、基板１０２ならびに基板１０３と平行に空洞１１１の周囲を囲むように配置する。また、流路１１３は、基板１０２と基板１０３を交互に通過するように断面から見て貫通穴を配置する。これは、流路を蛇行させることで流路の経路全長を延ばし、上面から見て基板１０２の４辺に平行な直線をつなぎ合わせて構成するよりも空洞と対向する表面積を大きくする効果があり、また基板の上下方向にジグザグに蛇行させて配置することにより、第２の実施例に比べて流路１１３と空洞１１１の距離を近づけさせることができ、さらに熱を効率的に空洞内のアルカリ金属ガスに伝えることができる。【００６３】
出入口１１４は、第１の実施例と同様である。図１９では、出入口１１４はガラス基板１０１およびガラス基板１０４に１カ所ずつ配置しているが、２カ所の出入口を片方のガラス基板に集約させてもよい。【００６４】
基板１０２ならびに基板１０３の加工は、第１の実施例と同様であり、空洞１１１ならびに流路１１３を形成後、基板１０２と基板１０３を接着あるいは接合し用いる。ガラス基板１０１ならびにガラス基板１０４の加工は、第１の実施例もしくは第２の実施例と同様である。ガラス基板１０１と基板１０２、ならびに基板１０３とガラス基板１０４の接着および接合は、第１の実施例と同様である。【００６５】
実施例６では、４層構造とし流路を蛇行させたが、実施例１のガスセルに適用させても固有の効果を得ることができる。
【実施例７】
【００６６】
図２５〜図２７を用いて、本発明の実施例７を説明する。図２５は、第７の実施例に係わるガスセルの模式的上面図である。図２６ならびに図２７は、それぞれ図２５中のＡ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’における模式的断面図である。第７の実施例では、第５の実施例と同様にガラス・基板・基板・ガラス４層からなる構成である。空洞１１１は、第４の実施例と同様である。アルカリ金属固体あるいは液体１１２は、第１の実施例と同様である。【００６７】
流路１１３は、第４の実施例と同様に配置するが、流路１１３は基板１０２と基板１０３に形成され、それぞれの流路１１３は出入口１１４の反対側の端以外ではつながらないようにずらして配置する。出入口１１４の反対側の端では、基板１０２と基板１０３の流路１１３を接続する。すなわち、流路１１３を２層構造としており、これは、第４の実施例と同様の効果がある。【００６８】
実施例６では、実施例４と同様に断熱層１１５が設けられている。但し、実施例６では、断熱層１１５が、流路１１３と、アルカリ金属ガス源が配置された第２の領域との間に設けられているのみならず、流路の周囲を取り囲むように配置されている。これは実施例４の効果に加え、流体の熱が外部に漏れたり、外部の外気の影響を小さくすることができ、効率的に空洞１１１内のアルカリ金属ガスを温めることができる。【００６９】
出入口１１４は、第１の実施例と同様である。基板１０２ならびに基板１０３の加工は、第６の実施例と同様である。ガラス基板１０１ならびにガラス基板１０４の加工は、第１の実施例と同様である。ガラス基板１０１と基板１０２、ならびに基板１０３とガラス基板１０４の接着および接合は、第１の実施例と同様である。【００７０】
実施例７では、空洞の形状に工夫をしたり、４層構造とし流路を２層にしたり、断熱層を設けたりしたが、これら１つを実施例１のガスセルに適用させても各構成の固有の効果を得ることができる。
【実施例８】
【００７１】
図２８を用いて、本発明の実施例８を説明する。図２８は、第１から第７の実施例により構成される複数のガスセル１２１をアレイ状に配置し、シリコーンチューブ等の中空配管１２２により順次接続し、流体を温める外部ヒータ及び流体を中空配管に流し込むポンプ１２４にガスセルアレイを接続することで、加熱した流体を直列に循環させるシステムを示す。【００７２】
ガスセル１２１は、本実施例では第５の実施例によるガスセル１２１を例示しているが、他の実施例によるガスセル１２１を用いたり、複数の種類のガスセル１２１を組み合わせて使用したりしてもよい。また、図２５では９個のガスセルをアレイ状に配置しているが、配置するガスセルの個数に制限はない。【００７３】
配管１２２は、中空で、非磁性の材質、例えばシリコーンチューブ等を用いる。ガスセル１２１に配置された出入口１１４と密着できる形状とし、接着材等で固定する。外部ヒータ及びポンプ１２４は、磁力計が計測する磁場に影響を与えないよう、磁気シールド外に配置する。第８の実施例では、外部ヒータ及びポンプ１２４は一カ所配置しているが、適宜外部ヒータ及びポンプを複数個所に挿入してもよい。【００７４】
第８の実施例のシステム構成では、外部ヒータ及びポンプ１２４の出力に配管１２２を接続し、ガスセル１２１の一つの出入口１１４に接続する。ガスセル１２１のもう片方の出入口１１４から、次のガスセル１２１の一つの出入口１１４に接続し、これを必要なガスセル数だけ繰り返し、最後のガスセルの出入口１１４から、再び外部ヒータ及びポンプ１２４の入力に接続する。
【実施例９】
【００７５】
図２９を用いて、本発明の実施例９を説明する。図２９は、第１から第７の実施例により構成される複数のガスセル１２１をアレイ状に配置し、シリコーンチューブ等の中空配管１２２を分岐しそれぞれのガスセル１２１に接続し、流体を温める外部ヒータ及び流体を中空配管に流し込むポンプ１２４にガスセルアレイ接続することで、加熱した流体を並列に循環させるシステムを示す。ガスセル１２１は、第８の実施例と同様である。【００７６】
配管１２２は、第８の実施例と同様であり、途中に分岐を設け、並列にガスセル１２１に接続する。配管の流量が外部ヒータ及びポンプ１２４から離れるに従って減少するため、配管１２２の断面積は外部ヒータ及びポンプから離れるに従って縮小するなど、複数の断面積を有する。ガスセル１２１を直列に接続する第８の実施例と比較して、ヒータにより加熱された流体が直接各ガスセル１２１に流れ込むため、それぞれのガスセルが加熱されるまでの時間が短くなる利点がある。外部ヒータ及びポンプ１２４は、第８の実施例と同様である。【００７７】
第９の実施例のシステム構成では、外部ヒータ及びポンプ１２４の出力に配管１２２を接続し、配管１２２の途中に分岐を設け、分岐した配管１２２をガスセル１２１の一つの出入口１１４に接続する。ガスセル１２１のもう片方の出入口１１４は、上記とは逆の順番で、配管１２２に集約して外部ヒータ及びポンプ１２４の入力に接続する。
【実施例１０】
【００７８】
図３０を用いて、本発明の実施例１０を説明する。図３０は、第１から第７の実施例により構成される複数のガスセル１２１をアレイ状に配管付き基板１２３上に配置し、それぞれのガスセル１２１の出入口１１４と配管付き基板１２３上の配管と接続する。配管付き基板１２３は、配管１２２により流体を温める外部ヒータ及び流体を中空配管に流し込むポンプ１２４にガスセルアレイ接続する。ガスセル１２１は、第８の実施例と同様である。ガスセル１２１の出入口１１４は、ガスセル下面に配置されていると好ましい。配管１２２は、第８の実施例と同様である。【００７９】
配管付き基板１２３は、基板内部に加熱した流体を通す流路を有しており、例えばプラスチック成型などで構成する。配管付き基板１２３は、少なくともレーザ光が通過する部分はレーザ光に対して透明である必要がある。配管付き基板１２３とガスセル１２１は接着材等で接続し、同時にガスセル下面の出入口１１４と配管付き基板１２３の配管部分と接続するか、もしくは配管１２２を用いてガスセルの出入口１１４と配管付き基板１２３の配管部分と接続する。第１０の実施例では、直列と並列を組み合わせて接続することにより、配管の煩雑さを解消することができる。また、配管付き基板１２３を用いることにより、アレイ状に配置したガスセル１２１と配管１２２を固定する効果がある。これらの効果はそれぞれ独立のものであり、配管を直列と並列の組み合わせで接続することと、配管付き基板を用いることは別に実施してもかまわない。外部ヒータ及びポンプ１２４は、第８の実施例と同様である。【００８０】
第１０の実施例のシステム構成では、外部ヒータ及びポンプ１２４の出力と配管付き基板１２３を配管１２２により接続し、配管付き基板１２３上に配置したガスセル１２１の流路に加熱した流体を流し、ガスセル１２１を加熱する。ガスセル１２１は、直列および並列に組み合わせて配管付き基板１２３上に配置する。
【符号の説明】
【００８１】
１０１  ガラス基板
１０２  基板
１０３  基板
１０４  ガラス基板
１０５  マスク材料
１１１  空洞
１１２  アルカリ金属固体あるいは液体
１１３  流路（貫通孔）
１１４  出入口
１１５  断熱層
１１６  不純物領域
１１７  温度センサ端子
１２１  ガスセル
１２２  配管
１２３  配管付き基板
１２４  外部ヒータ及びポンプ
【図１】
2012124036.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【国際調査報告】
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