(57)【要約】  【課題】  常温では金属状態である吸収セルのセシウムが融け始めるまでの数秒〜数１０秒間は通常の数倍の電力を印加し、その後この吸収セルの点灯状態に応じて徐々に電力を減少させて印加することによって吸収セルを確実に、無理をかけずに初期点灯させて信頼性を向上させる必要があった。  【解決手段】  吸収セルを加熱する高周波加熱コイルと磁力計の電源をオンした後数秒〜秒１０秒間は通常の数倍の電力を発生して、その後、吸収セルの点灯状態に応じて徐々に電力が低下して一定値になる特性の高周波電力制御回路とを追加することによって、金属状態のセシウムを最初に大電力で融かして放電を開始させた後徐々に度合いを弱めて加熱することによって完全に気体状態のセシウムにし、温度的にも定常状態にして安定な放電状態になるようにし、信頼性を向上させるとともに、故障時に容易に交換できるようにして生産性や整備性が向上するようにした。【選択図】      図１
2006126110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
量子遷移を起こすゼーマンサブレベルを有するセシウムを内蔵した吸収セルと、
上記吸収セルに光を照射するセシウムランプと、
入射光を電気信号に変換する光検知器と、
上記セシウムランプの光を上記吸収セルに導くとともに上記吸収セルを透過した光を上記光検知器に導く光学系と、
上記セシウムランプと吸収セルを点灯させるための高周波電源と、
上記光検知器からの電気信号を増幅する増幅器と、
上記吸収セルに磁気共鳴を生じせしめるために上記増幅器で増幅した電気信号を磁界に変換して印加するための上記吸収セルの近傍に設けたコイルとから構成される光磁気共鳴磁力計において、
上記吸収セルの近傍に設けて上記吸収セル内のセシウムを高周波加熱して固体から気体状態にするための高周波加熱コイルと、
上記セシウムが融け始めるまでの数秒〜数１０秒間は上記高周波加熱コイルに定常電力の３〜５倍の電力を供給する高周波電力制御回路と
を設けたことを特徴とする光磁気共鳴磁力計。
【請求項２】
量子遷移を起こすゼーマンサブレベルを有するセシウムを内蔵した吸収セルと、
上記吸収セルに光を照射するセシウムランプと、
入射光を電気信号に変換する光検知器と、
上記セシウムランプの光を上記吸収セルに導くとともに上記吸収セルを透過した光を上記光検知器に導く光学系と、
上記セシウムランプと吸収セルを点灯させるための高周波電源と、
上記光検知器からの電気信号を増幅する増幅器と、
上記吸収セルに磁気共鳴を生じせしめるために上記増幅器で増幅した電気信号を磁界に変換して印加するための上記吸収セルの近傍に設けたコイルとから構成される光磁気共鳴磁力計において、
上記吸収セルの近傍に設けて上記吸収セル内のセシウムを高周波加熱して固体から気体状態にするための高周波加熱コイルと、
上記光検知器の出力から変調光信号を除去する変調光信号除去フィルタと、
上記セシウムが融け始めるまでの数秒〜数１０秒間は上記高周波加熱コイルに定常電力の３〜５倍の電力を印加し、その後上記変調光信号除去フィルタの出力に応じて上記高周波加熱コイルへの印加電圧を変化させる光モニタ高周波電力制御回路と
を設けたことを特徴とする光磁気共鳴磁力計。
【請求項３】
量子遷移を起こすゼーマンサブレベルを有するセシウムを内蔵した吸収セルと、
上記吸収セルに光を照射するセシウムランプと、
上記吸収セルを透過した光を電気信号に変換する光検知器と、
上記セシウムランプの光を上記吸収セルに導くとともに上記吸収セルを透過した光を上記光検知器に導く光学系と、
上記セシウムランプと吸収セルをそれぞれ点灯させるための第１、第２の高周波電源と、
上記光検知器からの電気信号を増幅する増幅器と、
上記吸収セルに磁気共鳴を生じせしめるために上記増幅器で増幅した電気信号を磁界に変換して印加するための上記吸収セルの近傍に設けたコイルとから構成される光磁気共鳴磁力計において、
上記吸収セルの近傍に設けて上記吸収セル内のセシウムを高周波加熱で固体から気体状態にするための高周波加熱コイルと、
上記光検知器の出力から変調光信号を除去する変調光信号除去フィルタと、
上記セシウムが融け始めるまでの数秒〜数１０秒間は上記高周波加熱コイルに定常電力の３〜５倍の電力を印加し、その後上記変調光信号除去フィルタの出力に応じて上記加熱コイルへの印加電圧を変化させる光モニタ高周波電力制御回路と、
第２の高周波電源のDC入力電流を計測することによって上記吸収セルの高周波入力電力をモニタする吸収セル入力電流モニタ回路と、
相関計算や吸収セルの良否判別をするマイクロプロセッサと、
上記マイクロプロセッサで演算される相関値を記憶する不揮発メモリと、
を設けて、
上記マイクロプロセッサは、
動作開始一定の時刻後の上記吸収セルの光強度と上記第２の高周波電源のDC入力電流を計測して両者の積を相関値として算出するとともに初回動作時に算出した相関値を上記不揮発メモリに基準相関値として記憶し、算出した相関値と上記不揮発メモリに記憶された基準相関値と比較して、
比較結果に基づいて上記吸収セルが劣化したと判断して報知するようにしたことを特徴とする光磁気共鳴磁力計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は信頼性や生産性を向上させた光磁気共鳴磁力計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電流を供給する電流源とこの電流源の電流によって光る補助光源とを従来の光磁気共鳴磁力計に追加することによってスペクトル放電ランプが点灯するまでの間、光をこれに照射するようにして低温、暗黒の環境下放電を開始するきっかけとなる光エネルギーをスペクトル放電ランプへ与えるようにして、低温、暗黒の環境下においてもスペクトル放電ランプを点灯させて磁力計の信頼性を向上させるとともに低価格にするようにしたものは既に開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２９６３３４号公報（第５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の光磁気共鳴磁力計におけるセシウムを用いた吸収セルは常温ではセシウムが金属状態で点灯しないため、ヒータによって加熱して気体状態にして初期点灯させていたが、ヒータを吸収セルの表面に密着させるために一体構造となり、ヒータか吸収セルのどちらか一方が壊れた場合でも両方とも交換しなければならないという不便があった。これを改善する方法として、吸収セルの近くに高周波加熱コイルを設け、吸収セルと分離された状態で高周波加熱する方法があるが、セシウムが金属から気体へと状態が変化していくので単純に高周波電力を印加するだけでは点灯できなかったり、電力が加わり過ぎて、吸収セルを傷めるという課題があった。
また、吸収セルは有寿命品であるため、その交換時期を見極めるのに、実機に組込まれた吸収セルを外して専用試験装置にかけ、定期的に診断しなければならないという不便があった。
【０００５】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、吸収セルを確実に、無理をかけずに初期点灯させて信頼性を向上させるとともに、故障時に容易に交換できるようにして生産性の向上や低価格化を目的としたものである。 
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明による光磁気共鳴磁力計は、量子遷移を起こすゼーマンサブレベルを有するセシウムを内蔵した吸収セルと、上記吸収セルに光を照射するセシウムランプと、入射光を電気信号に変換する光検知器と、上記セシウムランプの光を上記吸収セルに導くとともに上記吸収セルを透過した光を上記光検知器に導く光学系と、上記セシウムランプと吸収セルを点灯させるための高周波電源と、上記光検知器からの電気信号を増幅する増幅器と、上記吸収セルに磁気共鳴を生じせしめるために上記増幅器で増幅した電気信号を磁界に変換して印加するための上記吸収セルの近傍に設けたコイルとから構成される光磁気共鳴磁力計において、上記吸収セルの近傍に設けて上記吸収セル内のセシウムを高周波加熱して固体から気体状態にするための高周波加熱コイルと、上記セシウムが融け始めるまでの数秒〜数１０秒間は上記高周波加熱コイルに定常電力の３〜５倍の電力を供給する高周波電力制御回路とを設けたものである。
【０００７】
第２の発明による光磁気共鳴磁力計は、量子遷移を起こすゼーマンサブレベルを有するセシウムを内蔵した吸収セルと、上記吸収セルに光を照射するセシウムランプと、入射光を電気信号に変換する光検知器と、上記セシウムランプの光を上記吸収セルに導くとともに上記吸収セルを透過した光を上記光検知器に導く光学系と、上記セシウムランプと吸収セルを点灯させるための高周波電源と、上記光検知器からの電気信号を増幅する増幅器と、上記吸収セルに磁気共鳴を生じせしめるために上記増幅器で増幅した電気信号を磁界に変換して印加するための上記吸収セルの近傍に設けたコイルとから構成される光磁気共鳴磁力計において、上記吸収セルの近傍に設けて上記吸収セル内のセシウムを高周波加熱して固体から気体状態にするための高周波加熱コイルと、上記光検知器の出力から変調光信号を除去する変調光信号除去フィルタと、上記セシウムが融け始めるまでの数秒〜数１０秒間は上記高周波加熱コイルに定常電力の３〜５倍の電力を印加し、その後上記変調光信号除去フィルタの出力に応じて上記高周波加熱コイルへの印加電圧を変化させる光モニタ高周波電力制御回路とを設けたものである。
【０００８】
第３の発明による光磁気共鳴磁力計は、量子遷移を起こすゼーマンサブレベルを有するセシウムを内蔵した吸収セルと、上記吸収セルに光を照射するセシウムランプと、上記吸収セルを透過した光を電気信号に変換する光検知器と、上記セシウムランプの光を上記吸収セルに導くとともに上記吸収セルを透過した光を上記光検知器に導く光学系と、上記セシウムランプと吸収セルをそれぞれ点灯させるための第１、第２の高周波電源と、上記光検知器からの電気信号を増幅する増幅器と、上記吸収セルに磁気共鳴を生じせしめるために上記増幅器で増幅した電気信号を磁界に変換して印加するための上記吸収セルの近傍に設けたコイルとから構成される光磁気共鳴磁力計において、上記吸収セルの近傍に設けて上記吸収セル内のセシウムを高周波加熱で固体から気体状態にするための高周波加熱コイルと、上記光検知器の出力から変調光信号を除去する変調光信号除去フィルタと、上記セシウムが融け始めるまでの数秒〜数１０秒間は上記高周波加熱コイルに定常電力の３〜５倍の電力を印加し、その後上記変調光信号除去フィルタの出力に応じて上記加熱コイルへの印加電圧を変化させる光モニタ高周波電力制御回路と、第２の高周波電源のDC入力電流を計測することによって上記吸収セルの高周波入力電力をモニタする吸収セル入力電流モニタ回路と、相関計算や吸収セルの良否判別をするマイクロプロセッサと、上記マイクロプロセッサで演算される相関値を記憶する不揮発メモリと、を設けて、上記マイクロプロセッサは、動作開始一定の時刻後の上記吸収セルの光強度と上記第２の高周波電源のDC入力電流を計測して両者の積を相関値として算出するとともに初回動作時に算出した相関値を上記不揮発メモリに基準相関値として記憶し、算出した相関値と上記不揮発メモリに記憶された基準相関値と比較して、比較結果に基づいて上記吸収セルが劣化したと判断して報知するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
第１の発明によれば、高周波加熱コイル、高周波電力制御回路によって、最初の数秒〜１０数秒間は通常の数倍の電力を空間的に離れた位置から吸収セルに印加して金属状態のセシウムを先ず融かし、その後徐々に、印加電力を減少させて放電を安定させながら吸収セルを加熱しているので吸収セルを確実に無理をかけずに初期点灯させることができ、信頼性が向上するとともに、ヒータの場合のように吸収セルと一体構造にしなくて済むので、故障時に容易に交換することができる。
【００１０】
第２の発明によれば、高周波加熱コイル、変調光信号除去フィルタ、光モニタ高周波電力制御回路によって、最初の数秒〜１０数秒間は通常の数倍の電力を空間的に離れた位置から吸収セルに印加して金属状態のセシウムを先ず融かし、その後徐々に、吸収セルの発光強度の増加に伴って印加電力を減少させて放電を安定させながら吸収セルを加熱しているので吸収セルをさらに確実に無理をかけずに初期点灯させることができて信頼性が向上するとともに、ヒータの場合のように吸収セルと一体構造にしなくて済むので、故障時に容易に交換することができる。
【００１１】
第３の発明によれば、高周波加熱コイル、変調光信号除去フィルタ、光モニタ高周波電力制御回路によって、最初の数秒〜１０数秒間は通常の数倍の電力を空間的に離れた位置から吸収セルに印加して金属状態のセシウムを先ず融かし、その後徐々に、吸収セルの発光強度の増加に伴って印加電力を減少させて放電を安定させながら吸収セルを加熱するので確実に無理をかけずに吸収セルを初期点灯させることができて信頼性が向上するとともに、変調光信号除去フィルタ、吸収セル入力電力モニタ回路、タイマ、マイクロプロセッサ、不揮発性メモリで、吸収セルの高周波入力電力と光強度の積を相関値として算出し、これを不揮発性メモリに記憶させた磁力計初回動作時の相関値と比較してある値以下なっていないか判別することによってを吸収セルが劣化していないか自動的に識別して報知するので、交換時期を見極めるのに、実機に組込まれた吸収セルを外して専用装置にかけて定期的に診断しなければならないという不便がなくなり、整備性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施例１を示す構成図であり、１はセシウムランプ、２、３はそれぞれ第１、第２のレンズ、４は吸収セル、５はＲＦコイル、６は円偏光板、７は光検知器、９は位相器、１０はＲＦ増幅器、１１、１２は第１、第２の高周波電源、１３は高周波加熱コイル、１４は高周波電力制御回路、Ｈ０は周囲磁界、SSは磁力計の出力である。
【００１３】
自己発振型光磁気共鳴磁力計においては、周囲磁界H0に対応するゼーマンサブレベル間隔に相当する角周波数ω0で自己発振する。この角周波数ω0はアルカリ金属としてセシウム原子を用いた場合、磁界1ｎＴ当り約３Ｈｚのスケールファクタで地球の各地域において周囲磁界H0の大きさに応じて１００ＫＨｚ〜２００ＫＨｚで発振している。従って、この発振周波数ω0を磁力計出力SSとして計測すれば、周囲磁界H0を正確に計測することができる。
【００１４】
自己発振型光磁気共鳴磁力計は極めて高感度で微少な磁界変動を高精度に測定できる他、磁界の絶対量を計測できる、連続測定できる等の特徴を有しているが、吸収セル４の媒質であるセシウムは常温では金属状態であるため、加熱して気体状態にさせる必要がある。
【００１５】
この発明は吸収セル４を初期点灯する際に金属状態になっているセシウムを高周波用電源と高周波加熱コイル１３によって気体状態にして吸収セル４の点灯を容易にし、信頼性や生産性を向上させた光磁気共鳴磁力計に関するものである。
【００１６】
この発明の実施例１の光磁気共鳴磁力計の動作について説明する。
第１の高周波電源１１、第２の高周波電源１２によって、それぞれ、セシウムランプ１と吸収セル４に高周波電力が供給されて点灯され、セシウムランプ１で発生する光を第１のレンズで平行にして、さらに、円偏光板６によって円偏向に変換した光を吸収セル４に投射すると、吸収セル４中のセシウムがゼーマンサブレベルにおいて偏分布するが、この状態のときに、周囲磁界に比例したゼーマンサブレベル間隔に対応する周波数で振動する高周波磁界をＲＦコイル５を介して吸収セル４に印加すると誘導遷移が発生して原子群が基底状態のゼーマンサブレベルにランダムに分布する初期状態に戻る動作が連続して起こる。
【００１７】
この現象を第２のレンズ３、光検知器７によって変調光信号という形で取出してさらに電気信号に変換し、この電気信号を位相器９で正位相のものを取り出した信号をＲＦ増幅器１０によって高周波増幅し、ＲＦコイル５に正帰還がかかるようにしている。
また、ＲＦ増幅器１０からの出力ＳＳを計測することによって、この発振周波数及び周囲磁界を計測することが可能である。
【００１８】
ここで、吸収セル４の中のセシウムは常温では金属状態でセルのガラス管内壁に張付いた状態であるため、初期点灯する際には加熱して気体状態にする必要がある。
【００１９】
高周波電力制御回路１４は第２の高周波電源１２の高周波電力を入力して磁力計の電源をオンにしてから少しの時間、例えば、数秒〜数１０秒間通常の数倍の高周波電力を発生してその後徐々に電力が低下して定常電力になる加熱用の高周波電力を生成し、高周波加熱コイル１３はこの加熱用の高周波電力によって最初の数秒〜数１０秒間は定常電力の数倍の高周波電力を吸収セル４に印加してこの吸収セル４のガラス管内壁に張付いている金属状態のセシウムを溶解する。
【００２０】
次に、吸収セル４を高周波加熱コイル１３での加熱を減少させ、安定に、かつ、放電が止まらないように高周波電力制御回路１４は高周波加熱コイル１３による高周波電力を徐々に減少させて定常電力になるように制御する。
【００２１】
図４は吸収セルに印加される加熱用の高周波電力と吸収セルの光強度の関係を示す図であり、図４(a)は磁力計の電源をオンした後の経過時間に対する吸収セル４に印加される加熱用の高周波電力との関係を示したものであり、図４(b)は図４(a)と横軸の時間を合わせてプロットした経過時間に対する吸収セル４の光強度との関係を示したものである。
【００２２】
このように、高周波加熱コイル１３と高周波電力制御回路１４によって磁力計の電源をオンしてから、最初の数秒〜数１０秒間に通常の数倍の高周波電力を吸収セル４に印加すると、金属状態のセシウムが大電力で融け初めて放電が開始して吸収セルが発光し始め、次に金属状態と気体状態のセシウムが入り交じった不安定な放電状態に移行して光強度も増加していくが、徐々に印加する高周波電力を減少させながら加熱を続けることによって完全に気体状態のセシウムになって光強度も飽和状態に近づき、さらに一定の加熱を加えることによって、吸収セル４の温度と光強度が一定の安定な放電状態になるように制御する。
【００２３】
このように吸収セル中のセシウムの状態に合せて加熱用の高周波電力が印加されるので、吸収セルを確実に、無理をかけずに初期点灯させることができるので信頼性が向上するとともに、加熱する手段が吸収セルと分離されているため、従来のように吸収セルとヒータのどちらかが故障したときに一緒に交換する不便がなく、容易に交換ができるので生産性の向上や低価格にすることができる。
【００２４】
以上によれば、吸収セルを確実に無理をかけずに初期点灯させることができ、信頼性が向上するとともに、ヒータの場合のように吸収セルと一体構造にしなくて済むので、故障時に容易に交換することができる。
【００２５】
実施の形態２．
図２はこの発明の実施例２を示す構成図であり、１５は変調光信号除去フイルタ、１６は光モニタ高周波電力制御回路であり、１〜１４は実施例１と同一のものである。
【００２６】
変調光信号除去フィルタ１５は光検知器７の出力から変調光信号を除去する高域遮断特性を有し、光モニタ高周波電力制御回路１６は第２の高周波電源の高周波電力を入力して上記高周波加熱コイル１３に金属状のセシウムが融け始めるまでの数秒〜数１０秒間は通常の数倍の電力を減少させて印加し、その後変調光信号除去フィルタ１５の出力に応じて徐々に電力を減少させながら印加するものである。
【００２７】
セシウムランプ１、第１、第２のレンズ２、３、吸収セル４、ＲＦコイル５、円偏光板６、光検知器７、位相器９、ＲＦ増幅器１０、第１の高周波電源１１、第２の高周波電源１２によってゼーマンサブレベルの偏分布を利用して周囲磁界を計測するところまでは実施例１と同じである。
【００２８】
このような構成において、変調光信号除去フィルタ１５は抵抗とコンデンサで形成された例えば数ＫＨｚの高域遮断特性のフィルタであり、光検知器７の出力に含まれている数１００ＫＨｚの変調光信号を除去して吸収セル４の光強度をDC電圧の形でモニタする。
【００２９】
光モニタ高周波電力制御回路１６は第２の高周波電源１２の高周波電力を入力して磁力計の電源をオンにしてから金属状のセシウムが融け始めるまでの数秒〜数１０秒間は通常の数倍の電力を発生させ、その後変調光信号除去フィルタ１５のDC出力に応じて、例えば、電圧増加した分だけ電力を下げるように制御し、この電力を上記高周波加熱コイル１３を介して吸収セル４に印加する。
【００３０】
こうして磁力計の電源をオンにしてから数秒〜数１０秒間は通常の数倍の電力が高周波加熱コイル１３と光モニタ高周波電力制御回路１６によって吸収セル４に印加されると、金属状のセシウムが融け始めて発光し次第に光強度が増加して、これに伴って、変調光信号除去フィルタ１５のDC出力電圧も増加してこの電圧増加した分だけ電力が減少されて吸収セル４に印加されるので、吸収セル４を確実に放電状態にして点灯させることができる上に、吸収セル４の点灯状態に合せて印加電力が減少されてされているので、無理がかからず、放電も安定して、さらに、信頼性が向上するという長所がある。
【００３１】
以上によれば、吸収セルをさらに確実に無理をかけずに初期点灯させることができて信頼性が向上するとともに、ヒータの場合のように吸収セルと一体構造にしなくて済むので、故障時に容易に交換することができる。
【００３２】
実施の形態３．
図３はこの発明の実施例３を示す構成図であり、１７は吸収セル入力電力モニタ回路、１８はタイマ、１９はマイクロプロセッサ、２０は不揮発性メモリであり、１〜１４は実施例１と同一のもの、１５、１６は実施例２と同一のものである。
【００３３】
吸収セル入力電力モニタ回路１７は第２の高周波電源のDC入力電流を計測することによって吸収セル４に入力される高周波電力をモニタするものであり、タイマ１８は磁力計の電源がオンにされてから吸収セル４が十分に安定した時間に例えば５分後に計測開始指令情報を発するものである。
【００３４】
マイクロプロセッサ１９は上記変調光信号除去フィルタ１５と吸収セル入力電力モニタ回路１７の２つの出力信号の積である相関値を計算したり吸収セル４の良否判別をするためのものであり、不揮発性メモリ２０はマイクロプロセッサ１９が算出した相関値を記憶しておくものである。
【００３５】
セシウムランプ１、第１、第２のレンズ２、３、吸収セル４、ＲＦコイル５、円偏光板６、光検知器７、位相器９、ＲＦ増幅器１０、第１の高周波電源１１、第２の高周波電源１２によってゼーマンサブレベルの偏分布を利用して周囲磁界を計測し、また、高周波加熱コイル１３、変調光信号除去フイルタ１５、光モニタ高周波電力制御回路１６によって磁力計の電源オン後の金属状のセシウムが融け始めるまでの数秒〜数１０秒間は通常の数倍の電力が吸収セル４に印加され、その後この吸収セルの点灯状態に応じて徐々に電力が減少させながら印加されることによって吸収セル４を確実に、無理をかけずに初期点灯させるところまでは実施例２と同じである。
【００３６】
ここで、タイマ１８は、磁力計を動作させる都度、吸収セル４が点灯して十分安定した例えば電源オン5分後に計測指令信号を生成し、この計測指令信号によって、吸収セル入力電力モニタ回路１７の出力及び変調光信号除去フィルタ１５の出力を入力することによって、即ち、吸収セル４が安定した状態における第２の高周波電源１２のDC入力電流を計測することによって吸収セル４に入力される高周波電力をモニタした信号と、吸収セル４の光強度をモニタした信号とをマイクロプロセッサ１９が取込み、この両者の値の積を吸収セルの劣化状態を示す指標値としての相関値として算出するとともに、磁力計を動作させた最初の1回のみ、この相関値を上記不揮発性メモリ２０に出力し、REF用の相関値として記憶しておく。
【００３７】
そして、次回に磁力計を動作させたときに変調光信号除去フィルタ１５、吸収セル入力電力モニタ回路１７、タイマ１８、マイクロプロセッサ１９によって、同様にして電源オン５分後の吸収セル４の高周波入力電力と光強度をモニタした信号を入力して吸収セルの劣化状態を示す指標値としての相関値を算出し、この値と最初の磁力計動作時に記憶不揮発性メモリ２０に記憶させたREF用の相関値との比がある値以下に下がっていないかどうか判定することによって吸収セルが劣化していないかどうかを判断する。
【００３８】
図５は経過時間に対する吸収セルの高周波入力電力と光強度及びこれらの相関値との関係を示す図であり、図５(a)は動作累積時間に対する吸収セル４の高周波入力電力、図５(b)は動作累積時間に対する吸収セル４の光強度、図５(c)は動作累積時間に対する上記吸収セル４の高周波入力電力と光強度の相関値としての高周波入力電力と光強度の積との関係を示している。なお、図５(a)、図５(b)、図５(c)とも横軸の経過時間は同じスケールの動作累積時間で示している。
【００３９】
このように吸収セル４は一般的に動作累積時間、即ち、寿命とともに高周波入力電力も光強度もゆるやかに低下していって両者の相関値としての高周波入力電力と光強度の積は図５(c)のようにある時間においてA点のように急激に低下する特性を有しているので、磁力計を動作させる度に吸収セルが十分に安定した時刻に、例えば、磁力計の電源をオンにした5分後にタイマ１８の測定指令信号によって、変調光信号除去フィルタ１５と吸収セル入力電力モニタ回路１７の出力をマイクロプロセッサ１９が取込み、その両者の値の積を吸収セルの劣化状態を示す指標値としての相関値として算出し、この相関値と磁力計初回動作時に記憶させたREF用の相関値との比がある値以下に下がっていないかどうかマイクロプロセッサ１９が判定することによって吸収セルが劣化していないかどうかを判断し、良否判別信号TTとして出力する。
【００４０】
こうして磁力計の電源をオンにしてから数秒〜数１０秒間は通常の数倍の電力が高周波加熱コイル１３と光モニタ高周波電力制御回路１６によって吸収セル４に印加されて金属状のセシウムが融け始めて発光し次第に光強度が増加して、これに伴って、変調光信号除去フィルタ１５のDC出力電圧も増加してこの電圧増加した分だけ電力が減少させられて、吸収セル４の点灯状態に合せて印加されるので、吸収セル４を確実に、無理なく初期点灯させて信頼性が向上するという長所がある。
【００４１】
しかも、磁力計を動作させる都度、変調光信号除去フィルタ１５、吸収セル入力電力モニタ回路１７、タイマ１８、マイクロプロセッサ１９、不揮発性メモリ２０によって吸収セルが十分に安定した状態における吸収セルの劣化状態を示す指標値としての相関値を算出し、この相関値と磁力計初回動作時に不揮発メモリ２０に記憶されたREF用相関値との比がある値以下に下がっていないかどうかマイクロプロセッサ１９が判定することによって吸収セルが劣化していないかどうかを自動的に判断して報知するので、交換時期を見極めるのに、実機に組込まれた吸収セルを外して専用装置にかけて定期的に診断しなければならないという不便をなくすことができる。
【００４２】
なお、ここでは自己発振型の光磁気共鳴磁力計を一例にとって説明したが吸収光を利用する周波数追尾形の光磁気共鳴磁力計に対しても同様に適用できることはいうまでもない。
【００４３】
以上によれば、確実に無理をかけずに吸収セルを初期点灯させることができて信頼性が向上するとともに、変調光信号除去フィルタ、吸収セル入力電力モニタ回路、タイマ、マイクロプロセッサ、不揮発性メモリで、吸収セルの高周波入力電力と光強度の積を相関値として算出し、これを不揮発性メモリに記憶させた磁力計初回動作時の相関値と比較してある値以下なっていないか判別することによってを吸収セルが劣化していないか自動的に識別して報知するので、交換時期を見極めるのに、実機に組込まれた吸収セルを外して専用装置にかけて定期的に診断しなければならないという不便がなくなり、整備性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】この発明の実施の形態１の例を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態２の例を示すブロック図である
【図３】この発明の実施の形態３の例を示すブロック図である。
【図４】吸収セルに印加される加熱用の高周波電力と吸収セルの光強度の関係を示す図である。
【図５】経過時間に対する吸収セルの高周波入力電力と光強度及びこれらの相関値との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  セシウムランプ、  ２  第１のレンズ、  ３  第２のレンズ、  ４  吸収セル、  ５  ＲＦコイル、  ６  円偏向板、  ７  光検知器、  ９  位相器、  １０  ＲＦ増幅器、  １１  第１の高周波電源、  １２  第２の高周波電源、  １３  高周波加熱コイル、  １４  高周波電力制御回路、  １５  変調光信号除去フイルタ、  １６  光モニタ高周波電力制御回路、  １７  吸収セル入力電力モニタ回路、  １８  タイマ、  １９  マイクロプロセッサ、  ２０  不揮発性メモリ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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