(57)【要約】【課題】小型化と生産性向上とを図ることができるアンプルの製造方法、ガスセルの製造方法、磁気計測装置の製造方法、アンプル、ガスセル、および磁気計測装置を提供する。【解決手段】アンプル２０の製造方法は、平らな第１の部分２２ａと、上方側に配置された第２の部分２３ａと、第１の部分２２ａと第２の部分２３ａとの間に形成された中空部２４ａと、を有するガラス容器２０ａの中空部２４ａにアルカリ金属固体２９を充填する充填工程と、加熱した平板状の下型３０に第１の部分２２ａが接するようにガラス容器２０ａを載置し、加熱した上型３４をガラス容器２０ａの上方から第２の部分２３ａに押し付けて加工する加工工程とを含み、上型３４は第２の部分２３ａと接する側に繰り返し配置された凸部３５を有し、加工工程では第２の部分２３ａの凸部３５が接した部位を変形させて第１の部分２２ａと溶着させることを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平らな第１の部分と、前記第１の部分の上方側に配置された第２の部分と、前記第１の部分と前記第２の部分との間に形成された中空部と、を有するガラス容器の前記中空部にアルカリ金属を充填する充填工程と、
加熱した平板状の下型に前記第１の部分が接するように前記ガラス容器を載置し、加熱した上型を前記ガラス容器の上方から前記第２の部分に押し付けて加工する加工工程と、を含み、
前記上型は、前記第２の部分と接する側に繰り返し配置された凸部を有し、
前記加工工程では、前記第２の部分の前記凸部が接した部位を変形させて前記第１の部分と溶着させることを特徴とするアンプルの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のアンプルの製造方法であって、
前記第１の部分は第１のガラス材からなり、
前記第２の部分は第２のガラス材からなり、
前記第１のガラス材の軟化点は前記第２のガラス材の軟化点よりも高いことを特徴とするアンプルの製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載のアンプルの製造方法であって、
前記加工工程における前記下型および前記上型の加熱温度は、前記第２のガラス材の軟化点以上、かつ、前記第１のガラス材の軟化点未満であることを特徴とするアンプルの製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のアンプルの製造方法であって、
前記第２の部分の肉厚は、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることを特徴とするアンプルの製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載のアンプルの製造方法であって、
前記加工工程後の前記ガラス容器において、前記第２の部分は、前記第１の部分と溶着した部位に断面視でＶ字状の凹部を有していることを特徴とするアンプルの製造方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載のアンプルの製造方法であって、
前記加工工程の後に、前記ガラス容器の前記第１の部分に溝を形成する溝形成工程を含み、
前記溝形成工程では、前記第１の部分の前記第２の部分が溶着した部位に前記溝を形成することを特徴とするアンプルの製造方法。
【請求項７】
空隙を有するセル部の前記空隙に、請求項１から６のいずれか一項に記載のアンプルの製造方法で製造されたアンプルを配置し、前記セル部を密封する工程と、
前記アンプルの前記第２の部分に貫通孔を形成する工程と、
を含むことを特徴とするガスセルの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載のガスセルの製造方法を含むことを特徴とする磁気計測装置の製造方法。
【請求項９】
請求項１から６のいずれか一項に記載のアンプルの製造方法で製造されたことを特徴とするアンプル。
【請求項１０】
請求項７に記載のガスセルの製造方法で製造されたことを特徴とするガスセル。
【請求項１１】
請求項８に記載の磁気計測装置の製造方法で製造された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、アンプルの製造方法、ガスセルの製造方法、磁気計測装置の製造方法、アンプル、ガスセル、および磁気計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルカリ金属ガスが封入されたガスセルに直線偏光を照射し、偏光面の回転角に応じて磁場を測定する光ポンピング式の磁気計測装置が知られている。ガスセルは、例えば、アルカリ金属が封入されたアンプルをセル内に収容し、そのアンプルにレーザー光を照射することによりアンプルのガラス管に穴や亀裂を形成して、セル内に気化したアルカリ金属の蒸気（ガス）を充満させることで製造される。
【０００３】
このようなアンプルの製造方法としては、特許文献１に、一端が開口部になっているガラス製の開口体を製造装置で支持して回転させながら、バーナーで開口部を加熱してくびれ部を形成し、開口体内を脱気した後、再度バーナーでくびれ部を加熱して溶着することによりアンプルを封止する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３４５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、磁気計測装置の小型化に伴いガスセルの小型化が求められ、アンプルも小型化することが求められる。しかしながら、特許文献１に記載のアンプルの製造方法では、ガスバーナーで加熱するため、アンプル（開口体）を小型化すると開口体の広い範囲が加熱され溶融してしまうので、小型のアンプルを製造することが困難であるという課題がある。また、開口体を１個ずつ製造装置にセットして加工するため、生産性の向上が困難であるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係るアンプルの製造方法は、平らな第１の部分と、前記第１の部分の上方側に配置された第２の部分と、前記第１の部分と前記第２の部分との間に形成された中空部と、を有するガラス容器の前記中空部にアルカリ金属を充填する充填工程と、加熱した平板状の下型に前記第１の部分が接するように前記ガラス容器を載置し、加熱した上型を前記ガラス容器の上方から前記第２の部分に押し付けて加工する加工工程と、を含み、前記上型は、前記第２の部分と接する側に繰り返し配置された凸部を有し、前記加工工程では、前記第２の部分の前記凸部が接した部位を変形させて前記第１の部分と溶着させることを特徴とする。
【０００８】
本適用例の製造方法によれば、中空部にアルカリ金属を充填したガラス容器を、加熱した平板状の下型に第１の部分が接するように載置し、加熱した上型をガラス容器の上方から押し付けて、第２の部分の凸部が接した部位を変形させて第１の部分と溶着させる。そのため、加工工程において、ガラス容器の中空部は第２の部分の第１の部分と溶着した部位を境界部として複数の小さな中空部に区分され、ガラス容器の中空部内のアルカリ金属は区分された小さな中空部毎に分離される。これにより、境界部で区分され互いに連結した状態の複数の小さなガラス容器（アンプル）を製造することができる。ガラス容器の下型に接する第１の部分は平らなので、ガラス容器を安定した状態で支持して加工することができる。そして、第２の部分のうち凸部が接触する部位を局部的に加熱して加工できるので、小型のアンプルを容易に製造することができ、一つのガラス容器を同一の工程で加工することにより複数のアンプルを製造できるので、アンプルの生産性を向上することができる。また、第１の部分が平らであることに加えて、分断して個片化するまでは複数のアンプルが連結された状態であるので、加工後の移動や保管などにおいてガラス容器を安定した状態で容易に取り扱うことができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例に係るアンプルの製造方法であって、前記第１の部分は第１のガラス材からなり、前記第２の部分は第２のガラス材からなり、前記第１のガラス材の軟化点は前記第２のガラス材の軟化点よりも高いことが好ましい。
【００１０】
本適用例の製造方法によれば、第１の部分を構成する第１のガラス材の軟化点は、第２の部分を構成する第２のガラス材の軟化点よりも高い。そのため、ガラス容器を加工する際に加熱する温度の設定により、第２の部分を選択的に軟化させて加工することができる。また、第１のガラス材の軟化点が第２のガラス材の軟化点よりも高いことは、第１のガラス材の方が第２のガラス材よりも高純度であることを意味する。そのため、ガラス容器全体が第２のガラス材で構成されている場合と比べて、ガラス容器（第１の部分および第２の部分）が溶融した際の不純物の中空部内への拡散を少なくすることができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例に係るアンプルの製造方法であって、前記加工工程における前記下型および前記上型の加熱温度は、前記第２のガラス材の軟化点以上、かつ、前記第１のガラス材の軟化点未満であることが好ましい。
【００１２】
本適用例の製造方法によれば、加工工程において、下型および上型の加熱温度を第２のガラス材の軟化点以上、かつ、第１のガラス材の軟化点未満とするので、第２の部分のみを軟化させることができる。そのため、第２の部分のうち凸部が接触する部位を軟化させ第１の部分に接するまで変形させて、この部位を境界部としてその両側へアルカリ金属を分離させつつ、第１の部分に溶着することができる。一方、第１の部分は軟化せず変形しないので、安定した状態で加工を行うことができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例に係るアンプルの製造方法であって、前記第２の部分の肉厚は、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１４】
本適用例の製造方法によれば、第２の部分の肉厚は、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である。第２の部分の肉厚が０．１ｍｍよりも薄いと第２の部分が破損し易くなり、第２の部分の肉厚が０．５ｍｍを超えると、例えば第２の部分に貫通孔を設けるなどの加工が困難となる。第２の部分の肉厚を０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下とすることで、第２の部分の加工性を確保しつつ不用意に破損させてしまうことを抑止することができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例に係るアンプルの製造方法であって、前記加工工程後の前記ガラス容器において、前記第２の部分は、前記第１の部分と溶着した部位に断面視でＶ字状の凹部を有していることが好ましい。
【００１６】
本適用例の製造方法によれば、加工工程後の複数のアンプルが連結された状態のガラス容器において、第２の部分の第１の部分と溶着した部位、すなわちアンプル同士の境界部に断面視でＶ字状の凹部を有している。そのため、ガラス容器に加えられた力がＶ字状の凹部の谷底に相当する位置に集中するので、アンプルとして使用する段階でガラス容器をＶ字状の凹部で容易に分断することができる。
【００１７】
［適用例６］上記適用例に係るアンプルの製造方法であって、前記加工工程の後に、前記ガラス容器の前記第１の部分に溝を形成する溝形成工程を含み、前記溝形成工程では、前記第１の部分の前記第２の部分が溶着した部位に前記溝を形成することが好ましい。
【００１８】
本適用例の製造方法によれば、加工工程後の複数のアンプルが連結された状態のガラス容器において、第１の部分の第２の部分が溶着した部位、すなわちアンプル同士の境界部に溝を形成する。そのため、ガラス容器に加えられた力が溝の位置に集中するので、アンプルとして使用する段階でガラス容器を溝で容易に分断することができる。
【００１９】
［適用例７］本適用例に係るガスセルの製造方法は、空隙を有するセル部の前記空隙に、上記適用例のアンプルの製造方法で製造されたアンプルを配置し、前記セル部を密封する工程と、前記アンプルの前記第２の部分に貫通孔を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００２０】
本適用例の製造方法によれば、セル部の空隙にアンプルを配置し密封した後、アンプルの第２の部分に貫通孔を形成するので、貫通孔からアンプル内のアルカリ金属を蒸発させアルカリ金属ガスを空隙に拡散させることで、ガスセルを製造できる。アンプルは、上記適用例のアンプルの製造方法で製造されており、小型のアンプルを高い生産性で生産できるので、ガスセルの小型化と生産性向上とを図ることができる。また、アンプルの第２のガラス材の軟化点が第１のガラス材の軟化点よりも低い、すなわち、第２のガラス材の方が不純物を含んでいるため、例えば、レーザー光を照射して貫通孔を形成する場合に、第２の部分の方がレーザー光を吸収しやすいので容易に貫通孔を形成することができる。そして、第１の部分が平らであるため、貫通孔を形成する際にアンプルを安定した状態で保持できるので、レーザー光の焦点を第２の部分に容易に合わせることができる。
【００２１】
［適用例８］本適用例に係る磁気計測装置の製造方法は、上記適用例のガスセルの製造方法を含むことを特徴とする。
【００２２】
本適用例の製造方法によれば、磁気計測装置の製造方法は上記適用例のガスセルの製造方法を含む。したがって、小型のガスセルを高い生産性で生産できるので、磁気計測装置の小型化と生産性向上とを図ることができる。
【００２３】
［適用例９］本適用例に係るアンプルは、上記適用例のアンプルの製造方法で製造されたことを特徴とする。
【００２４】
本適用例の構成によれば、アンプルは上記適用例のアンプルの製造方法で製造されている。したがって、小型のアンプルを低コストで提供することが可能となる。
【００２５】
［適用例１０］本適用例に係るガスセルは、上記適用例のガスセルの製造方法で製造されたことを特徴とする。
【００２６】
本適用例の構成によれば、ガスセルは上記適用例のガスセルの製造方法で製造されている。したがって、小型のガスセルを低コストで提供することが可能となる。
【００２７】
［適用例１１］本適用例に係る磁気計測装置は、上記適用例の磁気計測装置の製造方法で製造されたことを特徴とする。
【００２８】
本適用例の構成によれば、磁気計測装置は上記適用例の磁気計測装置の製造方法で製造されている。したがって、小型の磁気計測装置を低コストで提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１の実施形態に係る磁気計測装置の構成を示すブロック図。
【図２】第１の実施形態に係るガスセルおよびアンプルの構成を示す概略断面図。
【図３】第１の実施形態に係るガスセルの製造方法を説明する図。
【図４】第１の実施形態に係るアンプルの製造方法を説明する図。
【図５】第１の実施形態に係るアンプルの製造方法を説明する図。
【図６】第２の実施形態に係るアンプルの製造方法を説明する図。
【図７】第２の実施形態に係るアンプルの製造方法を説明する図。
【図８】変形例１に係るガラス容器の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大、縮小、あるいは誇張して表示している。また、説明に必要な構成要素以外は図示を省略する場合がある。
【００３１】
（第１の実施形態）
＜磁気計測装置の構成＞
第１の実施形態に係る磁気計測装置の構成について、図１を参照して説明する。図１は、第１の実施形態に係る磁気計測装置の構成を示すブロック図である。第１の実施形態に係る磁気計測装置１００は、非線形光学回転（Nonlinear Magneto-Optical Rotation：ＮＭＯＲ）を用いた磁気計測装置である。磁気計測装置１００は、例えば、心臓からの磁場（心磁）や脳からの磁場（脳磁）などの生体から発生される微小な磁場を測定する生体状態測定装置（心磁計または脳磁計など）に用いられる。
【００３２】
図１に示すように、磁気計測装置１００は、光源１と、光ファイバー２と、コネクター３と、偏光板４と、ガスセル１０と、偏光分離器５と、光検出器（Photo Detector：ＰＤ）６と、光検出器７と、信号処理回路８と、表示装置９とを備えている。ガスセル１０内には、アルカリ金属ガス（気体の状態のアルカリ金属原子）が封入されている。アルカリ金属としては、例えば、セシウム（Ｃｓ）、ルビジウム（Ｒｂ）、カリウム（Ｋ）、ナトリウム（Ｎａ）などを用いることができる。以下では、アルカリ金属としてセシウムを用いる場合を例に取り説明する。
【００３３】
光源１は、セシウムの吸収線に応じた波長（例えばＤ１線に相当する８９４ｎｍ）のレーザービームを出力する装置、例えばチューナブルレーザーである。光源１から出力されるレーザービームは、連続的に一定の光量を有する、いわゆるＣＷ（Continuous Wave）光である。
【００３４】
偏光板４は、レーザービームを特定方向に偏光させ、直線偏光にする素子である。光ファイバー２は、光源１により出力されたレーザービームを、ガスセル１０側に導く部材である。光ファイバー２には、例えば、基本モードのみを伝播するシングルモードの光ファイバーが用いられる。コネクター３は、光ファイバー２を偏光板４に接続するための部材である。コネクター３は、ねじ込み式で、光ファイバー２を偏光板４に接続する。
【００３５】
ガスセル１０は、内部に空隙を有する箱（セル）であり、この空隙にはアルカリ金属（この例ではセシウム）のガスが封入されている。ガスセル１０の構成については、後述する。
【００３６】
偏光分離器５は、入射したレーザービームを、互いに直交する２つの偏光成分のビームに分離する素子である。偏光分離器５は、例えば、ウォラストンプリズムまたは偏光ビームスプリッターである。光検出器６および光検出器７は、レーザービームの波長に感度を有する検出器であり、入射光の光量に応じた電流を信号処理回路８に出力する。光検出器６および光検出器７は、それ自体が磁場を発生すると測定に影響を与える可能性があるので、非磁性の材料で構成されることが望ましい。光検出器６および光検出器７は、ガスセル１０からみて偏光分離器５と同じ側に配置される。
【００３７】
磁気計測装置１００における各部の配置を、レーザービームの経路に沿って説明すると、レーザービームの経路の最上流には光源１が位置し、以下、上流側から、光ファイバー２、コネクター３、偏光板４、ガスセル１０、偏光分離器５、および光検出器６，７の順で配置されている。
【００３８】
磁気計測装置１００における各部の動作を、レーザービームの進行に沿って説明する。光源１から出力されたレーザービームは、光ファイバー２に導かれて偏光板４に到達する。偏光板４に到達したレーザービームは、偏光度がより高い直線偏光になる。ガスセル１０を透過しているレーザービームは、ガスセル１０に封入されているアルカリ金属原子を励起（光ポンピング）する。このとき、レーザービームは、磁場の強さに応じた偏光面回転作用を受けて偏光面が回転する。ガスセル１０を透過したレーザービームは偏光分離器５により２つの偏光成分のビームに分離される。２つの偏光成分のビームの光量は、光検出器６および光検出器７で計測（プロービング）される。
【００３９】
信号処理回路８は、光検出器６および光検出器７により計測されたビームの光量を示す信号をそれぞれから受け取る。信号処理回路８は、受け取った各信号に基づいて、レーザービームの偏光面の回転角を計測する。偏光面の回転角は、レーザービームの伝播方向の磁場の強さに基づく関数で表される（例えば、Ｄ．バドカー、外５名，「原子の共鳴非線形磁気光学回転効果」，レビュー・オブ・モダン・フィジクス誌，米国，米国物理学会，２００２年１０月，第７４巻，第４号，ｐ．１１５３−１２０１の数式（２）を参照。数式（２）は線形光学回転に関するものであるが、ＮＭＯＲの場合もほぼ同様の式を用いることができる）。信号処理回路８は、偏光面の回転角からレーザービームの伝播方向における磁場の強さを測定する。表示装置９は、信号処理回路８により測定された磁場の強さを表示する。
【００４０】
続いて、第１の実施形態に係るガスセルとガスセルに用いられるアンプルとについて、図２を参照して説明する。図２は、第１の実施形態に係るガスセルおよびアンプルの構成を示す概略断面図である。詳しくは、図２（ａ）はガスセルの概略断面図であり、図２（ｂ）はアンプルの概略断面図であり、図２（ｃ）は図２（ｂ）のＡ−Ａ’線に沿った概略断面図である。
【００４１】
＜ガスセルの構成＞
図２（ａ）に、第１の実施形態に係るガスセル１０の概略断面を示す。図２（ａ）において、ガスセル１０の高さ方向をＺ軸とし、上方側を＋Ｚ方向とする。Ｚ軸と交差する方向であって、ガスセル１０の長さ方向をＸ軸とし、図２（ａ）における右側を＋Ｘ方向とする。そして、Ｚ軸およびＸ軸と交差する方向であって、ガスセル１０の幅方向をＹ軸とし、図２（ａ）の紙面における手前から奥へ向う側を＋Ｙ方向とする。
【００４２】
図２（ａ）に示すように、第１の実施形態に係るガスセル１０は、セル部１２と封止部１９とで構成される。セル部１２は、内部に空隙を有する箱（セル）であり、例えば石英ガラスなどの無機材料により形成されている。セル部１２の内壁は、例えばパラフィンなどによりコーティングされていてもよい。セル部１２の厚さは、例えば、１．５ｍｍ程度である。セル部１２は、内部の空隙として、主室１４とリザーバー１６とを有している。主室１４とリザーバー１６とは連通孔１５を介して連通している。連通孔１５の内径は、例えば、０．４ｍｍ〜１ｍｍ程度である。
【００４３】
セル部１２の内部の空隙には、アルカリ金属ガス１３が封入されている。セル部１２の内部の空隙には、アルカリ金属ガス１３の他に、希ガス等の不活性ガスが存在していてもよい。リザーバー１６には、アンプル２０が配置されている。セル部１２のリザーバー１６側の端部には、開口部１８が設けられている。開口部１８は封止部１９により封止されており、これにより、セル部１２が密封されている。封止部１９の材料としては、例えば、低融点ガラスフリットが用いられる。
【００４４】
＜アンプルの構成＞
図２（ｂ）にアンプル２０のＸ−Ｚ断面を示す。Ｘ−Ｚ断面は、アンプル２０の長手方向に沿った断面である。図２（ｃ）に、アンプル２０のＹ−Ｚ断面を示す。Ｙ−Ｚ断面は、アンプル２０の長手方向と交差する方向に沿った断面である。図２（ｂ），（ｃ）に示すように、第１の実施形態に係るアンプル２０は、底部に位置する平らな第１の部分２２と、第１の部分２２の上方（＋Ｚ方向）側に配置された第２の部分２３とを有している。
【００４５】
第１の部分２２は、平板状である。第１の部分２２は、軟化点（軟化温度）が高い高純度の無機ガラスである第１のガラス材からなる。第１のガラス材の軟化点は、７００℃〜１４００℃程度であることが好ましい。
【００４６】
第１のガラス材として、例えば、石英ガラス、無アリカリガラスなどを用いることができる。本実施形態では、第１のガラス材として石英ガラスを用いており、その軟化点は１４００℃程度である。なお、軟化点とは、ガラスが軟化して粘性を示し始める温度のことであり、粘度が１００ギガ（１０11）ポイズ程度から１テラ（１０12）ポイズ程度となる温度を指す。
【００４７】
第２の部分２３は、例えば、平板状の上部と平板状の４つの側部とで構成される枡状である。第２の部分２３の形状は、曲面で構成された形状など異なる形状であってもよい。第２の部分２３は、第１のガラス材よりも軟化点が低い無機ガラスである第２のガラス材からなる。第２のガラス材の軟化点は、３５０℃〜６００℃程度であることが好ましい。
【００４８】
第２のガラス材として、例えば、ホウ珪酸ガラス、ソーダ石灰ガラス、鉛系ガラスなどを用いることができる。本実施形態では、第２のガラス材としてホウ珪酸ガラスを用いており、その軟化点は５５０℃程度である。なお、第２のガラス材が第１のガラス材よりも軟化点が低いということは、第２のガラス材が第１のガラス材よりも純度が低いことを意味する。
【００４９】
アンプル２０は、平板状の第１の部分２２上に枡状の第２の部分２３を伏せた状態で配置することにより形成される中空部２４を有している。第１の部分２２と第２の部分２３とは溶着されており、中空部２４は密封されている。中空部２４には、アルカリ金属固体（粒状や粉末状のアルカリ金属原子）２９が充填されている。アルカリ金属固体２９としては、上述したように、セシウムの他に、ルビジウム、カリウム、ナトリウムを用いることができる。
【００５０】
アンプル２０は、アンプル２０が製造された段階では密封された状態であるが、図２（ａ）に示すガスセル１０が完成した段階では、第２の部分２３に貫通孔２１が形成されアンプル２０の密封が破られる。これにより、アンプル２０内のアルカリ金属固体２９が蒸発してガスセル１０内に流出し、セル部１２の空隙がアルカリ金属ガス１３で満たされる。なお、アンプル２０内からアルカリ金属固体２９が蒸発して流出し易くなるように、アンプル２０の第２の部分２３の上面とセル部１２（リザーバー１６）の内面との間には、例えば１．５ｍｍ程度の隙間が設けられている。
【００５１】
図２（ｃ）に示すように、アンプル２０のＹ−Ｚ断面形状は、例えば矩形であるが、他の形状であってもよい。アンプル２０の高さ（Ｚ方向の長さ）φは、０．２ｍｍ≦φ≦１．２ｍｍである。アンプル２０の幅（Ｙ方向の長さ）も、アンプル２０の高さφと同程度である。
【００５２】
第１の部分２２の肉厚をｔ１とし第２の部分２３の肉厚をｔ２とすると、０．１ｍｍ≦ｔ１≦０．５ｍｍであり、０．１ｍｍ≦ｔ２≦０．５ｍｍである。第２の部分２３の肉厚ｔ２は、概ね外径φの２０％程度であることが好ましい。第２の部分２３の肉厚ｔ２が０．１ｍｍ未満であると第２の部分２３が破損し易くなり、第２の部分２３の肉厚ｔ２が０．５ｍｍを超えると、第２の部分２３に貫通孔２１を設けるなどの加工（詳細は後述する）が困難となる。第２の部分２３の肉厚ｔ２を０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下とすることで、第２の部分２３の加工性を確保しつつ不用意に破損させてしまうことを抑止することができる。
【００５３】
＜ガスセルの製造方法＞
ガスセル１０の製造方法を図３を参照して説明する。図３は、第１の実施形態に係るガスセルの製造方法を説明する図である。まず、図３（ａ）に示すセル部１２を用意する。図示を省略するが、例えば、ガラス板を切断して、セル部１２を構成する各壁面に対応するガラス板部材を準備する。そして、これらのガラス板部材を組立て、ガラス板部材同士を接着剤または溶着により接合して、図３（ａ）に示すセル部１２を得る。この段階では、セル部１２の開口部１８は開放されている。
【００５４】
続いて、セル部１２のリザーバー１６内にアンプル２０を収納する。アンプル２０は、セル部１２のリザーバー１６側に設けられた開口部１８から挿入され、リザーバー１６内に収納される。ここでは図示を省略しているが、アンプル２０は、第１の部分２２（図２（ｂ）参照）が下方（−Ｚ方向）側となり、第２の部分２３（図２（ｂ）参照）が上方（＋Ｚ方向）側となるように配置される。この段階では、アンプル２０は、中空部２４（図２（ｂ）参照）にアルカリ金属固体２９が充填され密封された状態となっている。
【００５５】
続いて、セル部１２内の脱気を十分に行い、内部の空隙に不純物が極めて少ない状態で、図３（ｂ）に示すように、セル部１２を封止する。例えば、真空に近い低圧環境下（理想的には真空中）において、セル部１２の開口部１８を封止部１９で封止することにより、セル部１２を密封する。
【００５６】
続いて、図３（ｃ）に示すように、アンプル２０に貫通孔２１を形成して、アンプル２０内のアルカリ金属固体２９（図２（ｂ）参照）を蒸発させ流出させる。ここでは、セル部１２に損傷を与えることなく、アンプル２０の第２の部分２３（図２（ｂ）参照）に貫通孔２１を形成する必要がある。本実施形態では、例えば、紫外線領域の波長のパルスレーザー光４０を、集光レンズ４２で集光して、セル部１２を間に介してアンプル２０（第２の部分２３）に照射する。
【００５７】
アンプル２０の第２の部分２３は、ホウ珪酸ガラスで形成されているので、石英ガラスよりも不純物を含んでいる。そのため、紫外線領域の波長の光は、石英ガラスを透過するが、ホウ珪酸ガラスには僅かに吸収される。これにより、セル部１２に損傷を与えることなく、アンプル２０の第２の部分２３を選択的に加工して貫通孔２１を形成することができる。そして、アンプル２０の第１の部分２２が平らであるため、貫通孔２１を形成する際にアンプル２０を安定した状態でリザーバー１６内に保持できるので、パルスレーザー光４０の焦点を第２の部分２３に容易に合わせることができる。
【００５８】
第２の部分２３に貫通孔２１を形成することにより、セル部１２のリザーバー１６内でアンプル２０の密封が破られ、アンプル２０内からアルカリ金属固体２９が蒸発しアルカリ金属ガス１３となって流出する。リザーバー１６内に流出したアルカリ金属ガス１３は、連通孔１５を通ってセル部１２の主室１４に流入し拡散する。この結果、図２（ａ）に示すように、セル部１２の空隙がアルカリ金属ガス１３で満たされる。
【００５９】
なお、第２の部分２３に貫通孔２１を形成する工程では、アンプル２０内からアルカリ金属固体２９が蒸発して流出すればよいので、貫通孔２１の形成に限定されず、例えば、第２の部分２３に亀裂を生じさせて分断してもよいし、第２の部分２３を破壊してもよい。また、アルカリ金属固体２９を蒸発させるため、アンプル２０やセル部１２を加熱することなどにより、アンプル２０内のアルカリ金属固体２９が気化し易い温度に加熱してもよい。このようにすれば、アルカリ金属固体２９の蒸発と拡散とを促進することができる。
【００６０】
＜アンプルの製造方法＞
次に、第１の実施形態に係るアンプル２０の製造方法を説明する。上述したように、アンプル２０は高さφ及び幅が０．２ｍｍ〜１．２ｍｍ程度であるので、アンプルの製造方法は、このような小さなアンプルをより精度よく、かつ、より高い生産性で製造できる方法であることが望ましい。
【００６１】
第１の実施形態に係るアンプルの製造方法は、ガラス容器の中空部にアルカリ金属を充填する充填工程と、加熱した下型にガラス容器を載置し加熱した上型を押し付けて加工する加工工程とを含む。図４および図５は、第１の実施形態に係るアンプルの製造方法を説明する図である。図４（ａ）は、アンプル２０の製造に用いるガラス容器２０ａの斜視図である。図４（ｂ）に、図４（ａ）に示すガラス容器２０ａのＢ−Ｂ’線に沿った概略断面図を示す。
【００６２】
図４（ａ）に示すように、ガラス容器２０ａは、直方体状である。ガラス容器２０ａは、第１の部分２２ａと第２の部分２３ａとを有している。第１の部分２２ａは平板状であり、石英ガラスからなる。第２の部分２３ａは、枡状であり、ホウ珪酸ガラスからなる。
【００６３】
本実施形態に係るアンプルの製造方法では、一つのガラス容器２０ａを加工して複数のアンプル２０を形成する。したがって、ガラス容器２０ａ（第１の部分２２ａ、第２の部分２３ａ）の長さは、複数のアンプル２０を直列に一列で並べた長さに相当し、一つのガラス容器２０ａから形成するアンプル２０の個数とそのアンプル２０の１個当たりの長さとによって適宜設定される。
【００６４】
また、ガラス容器２０ａの長手方向（Ｘ軸）と交差する方向における断面（Ｙ−Ｚ断面）は、図２（ｃ）に示すアンプル２０の断面と同じである。したがって、図４（ｂ）に示すように、ガラス容器２０ａの高さはアンプル２０の高さと同じφである。また、第１の部分２２ａの肉厚は第１の部分２２の肉厚と同じｔ１であり、第２の部分２３ａの肉厚は第２の部分２３の肉厚と同じｔ２である。
【００６５】
充填工程では、図４（ｂ）に示すように、平板状の第１の部分２２ａと枡状の第２の部分２３ａとにより形成される中空部２４ａにアルカリ金属固体２９を充填する。図４（ｂ）には、充填工程後の状態、すなわちアルカリ金属固体２９が充填され密封された状態のガラス容器２０ａを示している。
【００６６】
充填工程では、真空に近い低圧環境下（理想的には真空中）において、例えば、第２の部分２３ａの上下を反転させた状態で、枡状の第２の部分２３ａの凹部内にアルカリ金属固体２９を充填し、第１の部分２２ａで蓋をする。そして、第１の部分２２ａと第２の部分２３ａとを溶着し密封して、アルカリ金属固体２９を内包するガラス容器２０ａを形成する。
【００６７】
なお、密封後のガラス容器２０ａの内部には、一部にボイド（アルカリ金属固体２９が存在しない部分）があってもよく、その部分は不純物がなく真空に近い低圧状態であることが望ましい。ボイドがある場合、ボイドの割合は、ガラス容器２０ａ内の中空部全体の容積の１％以上１０％以下であることが好ましい。
【００６８】
次に、加工工程では、図４（ｂ）に示すように、下型３０と上型３４とを用いる。下型３０および上型３４は、図示しないヒーターからの伝熱により加熱可能な金型で構成される。加工工程では、加熱した下型３０の上にガラス容器２０ａを第１の部分２２ａが接するように載置し、加熱した上型３４をガラス容器２０ａ（第２の部分２３ａ）に押し付けて加熱し、第２の部分２３ａを軟化させ変形させて成型する。
【００６９】
図４（ｂ）には、下型３０の上に載置されたガラス容器２０ａ（第２の部分２３ａ）に上型３４を押し付ける前の状態を示している。下型３０は、ガラス容器２０ａ（第１の部分２２ａ）を下方（−Ｚ方向）側から支持する型であり、平板状の形状を有している。第１の部分２２ａも平板状であるので、加工工程において、下型３０でガラス容器２０ａを安定した状態で支持できるとともに、下型３０からガラス容器２０ａへの伝熱を効果的に行うことができる。なお、下型３０には、ガラス容器２０ａの外周を案内するための土手（凸部）などが設けられていてもよい。
【００７０】
上型３４は、下型３０に支持されたガラス容器２０ａの第２の部分２３ａを上方（＋Ｚ方向）から押し付ける型である。上型３４は、その下方（−Ｚ方向）側、すなわち、第２の部分２３ａに対向する側に突出する複数の凸部３５を有している。複数の凸部３５は、ガラス容器２０ａの長手方向と交差する方向（Ｙ軸）に沿って延在し、ガラス容器２０ａの長手（Ｘ軸）方向に沿って同一のピッチで繰り返し配置されている。凸部３５同士の間は、凸部３５の先端から相対的に窪んだ凹部３６となっている。上型３４の下方側に凸部３５と凹部３６とが繰り返し配置されている、と言い換えることもできる。
【００７１】
各凸部３５の断面形状は、下方側に先端（頂点）を有する三角形状である。凸部３５の高さをＨとし、凸部３５の三角形状の底辺と斜辺とがなす角度をθとする。三角形状の底辺に相当する凸部３５の根元部の長さをＬ１とし、凹部３６の長さ（凸部３５同士の間の距離）をＬ２とする。
【００７２】
長さＬ１は、高さＨ、および角度θから、Ｌ１＝２Ｈ／ｔａｎθと表される。また、長さＬ２は、形成されるアンプル２０の長さをＬａとすると、Ｌ２＝Ｌａ−Ｌ１／２と表される。長さＬ１と長さＬ２とは、２≦Ｌ２／Ｌ１≦１０の範囲にあることが好ましい。なお、これらの数値は、求められるアンプル２０の長さＬａ、加工工程における加工の確実さや作業効率などに基づいて適宜設定される。高さＨおよび角度θの好適な範囲については後述する。
【００７３】
下型３０および上型３４の加熱温度は、第２の部分２３ａの軟化点以上、かつ、第１の部分２２ａの軟化点未満、すなわち、ホウ珪酸ガラスの軟化点（５５０℃程度）以上、かつ、石英ガラスの軟化点（１４００℃程度）未満に設定する。本実施形態では、下型３０および上型３４の温度を、例えば、ホウ珪酸ガラスの軟化点よりも５０℃程度高くし、６００℃に設定する。第２の部分２３ａは、上型３４の凸部３５により軟化点以上の温度に加熱され軟化する。第１の部分２２ａは、第１の部分２２ａの軟化点未満の温度で加熱されるため軟化しない。
【００７４】
図４（ｂ）に示すように、加熱した下型３０の上にガラス容器２０ａを載置し、加熱した上型３４を矢印で示すようにガラス容器２０ａの上方から下方に徐々に移動させる。凸部３５がガラス容器２０ａの第２の部分２３ａに接触すると、第２の部分２３ａの凸部３５と接触する部位が加熱されて軟化し変形し始める。
【００７５】
図５（ａ）には、上型３４を最も下方に押し付けた状態を示している。図５（ａ）に示すように、上型３４をさらに下方に移動させると、軟化した第２の部分２３ａ（図４（ｂ）参照）が凸部３５で下方に押しつぶされて第１の部分２２ａと接するまで変形する。第２の部分２３ａが図５（ａ）に示すように変形したものを第２の部分２３ｂとし、変形した第２の部分２３ｂを有するガラス容器をガラス容器２０ｂとする。
【００７６】
第２の部分２３ｂの凸部３５が接した部位は、上型３４の凸部３５により軟化点以上の温度で加熱されるとともに、下型３０により第１の部分２２ａを介して加熱されており、第１の部分２２ａと溶着する。このとき、変形する前のガラス容器２０ａの中空部２４ａ（図４（ｂ）参照）が、変形した第２の部分２３ｂが第１の部分２２ａと溶着する部位を境界部として複数の小さな中空部２４に区分される。そして、中空部２４ａ内のアルカリ金属固体２９は、その境界部の両側（凹部３６側）に押し分けられ、区分された小さな中空部２４毎に略均等に分離される。
【００７７】
このように、下型３０および上型３４の温度をホウ珪酸ガラスの軟化点以上、かつ、石英ガラスの軟化点未満とするので、第２の部分２３ｂのうち凸部３５と接触する部位を第１の部分２２ａに接するまで変形させて、この部位を境界部としてその両側へアルカリ金属固体２９を分離させつつ、第１の部分２２ａに溶着することができる。また、第１の部分２２ａは軟化せず変形しないので、安定した状態で加工を行うことができる。
【００７８】
第２の部分２３ｂには、断面が三角形状の凸部３５が押し付けられたことにより、第１の部分２２ａと溶着した部位である境界部に、断面視でＶ字状の凹部２５が形成される。凹部２５は、凸部３５の先端に対応する位置で最も深くなっている。換言すれば、ガラス容器２０ｂの厚さは、凹部２５の谷底に相当する位置で最も薄くなっている。なお、第１の部分２２ａは軟化せず変形しないので、肉厚ｔ１の平板状の状態のままである。
【００７９】
成型されたガラス容器２０ｂは、第１の部分２２ａと変形した第２の部分２３ｂとの間に、区分されアルカリ金属固体２９が充填された複数の中空部２４を有している。隣り合う凹部２５同士の間で、第１の部分２２ａと第２の部分２３ｂとで密封された中空部２４の単位がアンプル２０に相当する。
【００８０】
ここで、第１の部分２２ａは軟化しないので、上型３４の凸部３５で第１の部分２２ａを強く押し付けてしまうと、第１の部分２２ａが損傷を受けるおそれがある。そこで、少なくとも凸部３５の先端が第１の部分２２ａに当たらないように、上型３４を最も下方へ押し付けても、凸部３５の先端と下型３０との間に第１の部分２２ａの肉厚ｔ１（図４（ｂ）参照）よりも大きなギャップＧ１がある状態で保持されることが望ましい。このようなギャップＧ１は、例えば、凸部３５と下型３０との間にスペーサーなどを設けることで設定できる。
【００８１】
ギャップＧ１は、第１の部分２２ａの肉厚ｔ１および変形する前の第２の部分２３ａの肉厚ｔ２（図４（ｂ）参照）に対して、ｔ１＜Ｇ１＜（ｔ１＋ｔ２）に設定される。凸部３５の高さＨ（図４（ｂ）参照）は、ガラス容器２０ａの高さφ（図４（ｂ）参照）に対して、（φ−Ｇ１）≦Ｈである。凹部２５の谷底に相当する位置におけるガラス容器２０ｂの厚さ（第１の部分２２ａの肉厚ｔ１と変形した第２の部分２３ｂの肉厚との合計）はギャップＧ１と等しくなる。
【００８２】
加工工程では、第２の部分２３ｂの凸部３５が接触する部位が最も高い温度に加熱され、内部のアルカリ金属固体２９も凸部３５に近い部分が第２の部分２３ｂを介して最も高い温度に加熱される。この凸部３５に近い部分では、アルカリ金属固体２９の一部が沸騰（蒸発）してもよい。アルカリ金属固体２９の一部が沸騰することで流動性が向上し、中空部２４ａが中空部２４に区分されることに伴うアルカリ金属固体２９の分離が容易になる。また、中空部２４ａの一部にボイドがあると、ボイドの部分に沸騰したアルカリ金属固体２９が移動できるので、アルカリ金属固体２９の分離がより容易になる。
【００８３】
アルカリ金属としてセシウムを用いる場合、セシウムの沸点は６７１℃である。本実施形態では、ホウ珪酸ガラスの軟化点を５５０℃程度とし、下型３０および上型３４の温度を６００℃に設定することとしているが、下型３０および上型３４の温度をセシウムの沸点の＋１００℃程度まで高く設定してもよい。
【００８４】
ただし、下型３０および上型３４の温度が高過ぎると、アルカリ金属固体２９全体が沸騰してガラス容器２０ｂ内の内圧が過度に高まりガラス容器２０ｂ（第２の部分２３ｂ）が破裂するおそれがある。また、ホウ珪酸ガラスが過度に加熱されると、ホウ珪酸ガラスから不純物が放出されてアルカリ金属固体２９に混入したり、アルカリ金属固体２９と反応したりするおそれがある。
【００８５】
したがって、第２の部分２３ｂのうち、凸部３５と接する部分はアルカリ金属固体２９の沸点以上の温度となってもよいが、その他の部分はアルカリ金属固体２９の沸点未満の温度に抑えることが好ましい。ホウ珪酸ガラスの軟化点は、構成する成分の混合比で調整することが可能であるが、軟化点を調整する場合はアルカリ金属の沸点に対して−２００℃〜＋５０℃の範囲にあることが好ましく、６０℃〜８０℃程度低いことがより好ましい。
【００８６】
また、アルカリ金属固体２９全体の沸騰を避けるため、凸部３５同士の間（凹部３６）においては上型３４が第２の部分２３ｂに接触しないことが好ましい。すなわち、凸部３５が接する部分以外では、第２の部分２３ｂと上型３４との間に隙間Ｇ２を有していることが好ましい。したがって、凸部３５の高さＨ（図４（ｂ）参照）は、ガラス容器２０ｂ（ガラス容器２０ａ）の高さφに対して、第２の部分２３ｂと上型３４（凹部３６）との間に隙間Ｇ２を確保できるように、（φ−Ｇ１）＜Ｈであることが好ましい。
【００８７】
なお、加工工程におけるガラス容器２０ａからガラス容器２０ｂへの成型は、中空部２４ａをアンプル２０の単位である中空部２４に区分してその境界部を密封することを目的としており、形成される各アンプル２０の境界部以外の部分の形状を変化させることは意図していない。したがって、加工工程では、成型前の第２の部分２３ａのうち上型３４の凸部３５が接触する部位以外の部分は変形させないことが望ましい。
【００８８】
加工が完了したら、図５（ａ）に示す上型３４を押し付けたままの状態で、上型３４および下型３０の加熱を停止する。そして、上型３４および下型３０の温度が少なくともホウ珪酸ガラスのガラス転移点（ガラス転移温度）よりも低くなり第２の部分２３ｂが硬化するまで、上型３４を押し付けたままの状態を保持する。第２の部分２３ｂが硬化したら、上型３４を上方に押し上げて、ガラス容器２０ｂ（第２の部分２３ｂ）から上型３４（凸部３５）を引き離す。
【００８９】
なお、第２の部分２３ｂが硬化する前に上型３４を引き離してしまうと、中空部２４内でアルカリ金属固体２９が蒸発し熱膨張して高められた内圧により、第２の部分２３ｂが変形したりアルカリ金属固体２９が外へ漏れ出したりしてしまう場合がある。したがって、第２の部分２３ｂが内圧に十分耐えられる状態になってから、上型３４を引き離すことが望ましい。また、上型３４の温度が低くなるほど、加熱され熱膨張した凸部３５が収縮して元の状態に戻るので、上型３４を容易に引き離すことができる。
【００９０】
ここで、図４（ｂ）に示す角度θは、０°＜θ≦９０°であり、２０°≦θ≦７０°であることが好ましい。角度θが小さいほど凸部３５で第２の部分２３ａを変形させて複数の中空部２４に区分しにくくなり、角度θが大きいほど中空部２４に区分した後に上型３４（凸部３５）を引き離しにくくなる。例えば、角度θが４５°程度であると、中空部２４に区分し易く、かつ、上型３４を引き離し易くすることができる。
【００９１】
次に、図５（ｂ）に、成型したガラス容器２０ｂを分断してアンプル２０に個片化する方法を示す。本実施形態では、アンプル２０として使用する時点で、ガラス容器２０ｂを分断してアンプル２０に個片化する。図５（ｂ）に示すように、ガラス容器２０ｂに対して、例えば下方に力を加えると、第２の部分２３ｂのＶ字状の凹部２５の谷底に相当する位置に応力が集中するので、ガラス容器２０ｂ（第１の部分２２ａおよび第２の部分２３ｂ）を容易に折って、第１の部分２２と第２の部分２３との間の中空部２４にアルカリ金属固体２９が充填されたアンプル２０の単位に分断することができる。これにより、ガラス容器２０ｂから複数のアンプル２０が得られる。
【００９２】
以上述べたように、本実施形態に係るアンプルの製造方法によれば、高さφおよび幅が０．２ｍｍ〜１．２ｍｍ程度の小型のアンプル２０を容易に製造することができる。また、一つのガラス容器２０ａを同一の工程で加工することにより複数のアンプル２０を製造できるので、アンプル２０の生産性を向上することができる。さらに、成型後のガラス容器２０ｂの第１の部分２２ａが平らであることに加えて、必要なときに容易に分断してアンプル２０に個片化でき、個片化するまでは複数のアンプル２０が連結された状態であるので、加工後の移動や保管などにおいてガラス容器２０ｂを安定した状態で容易に取り扱うことができる。
【００９３】
なお、本実施形態に係る磁気計測装置の製造方法は、上述したアンプルの製造方法およびガスセルの製造方法を含んでいる。本実施形態に係る磁気計測装置１００を製造する工程は、アンプル２０を製造する工程およびガスセル１０を製造する工程以外の工程では公知の方法を用いることができるため、その説明を省略する。
【００９４】
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、第１の実施形態に対してアンプルの製造方法が異なる。第２の実施形態に係るアンプルの製造方法を、図６および図７を参照して説明する。
【００９５】
＜アンプルの製造方法＞
図６および図７は、第２の実施形態に係るアンプルの製造方法を説明する図である。第２の実施形態に係るアンプルの製造方法は、第１の実施形態に対して、加工工程における上型の凸部の断面形状と、加工工程の後に溝形成工程を有する点とが異なる。ここでは、第１の実施形態と異なる点を説明する。なお、第１の実施形態と共通する構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００９６】
図６（ａ）に示すように、第２の実施形態の加工工程では、下型３０と上型３７とを用いる。図６（ａ）には、下型３０の上に載置されたガラス容器２０ａに上型３７を押し付ける前の状態を示している。上型３７は、その下方（−Ｚ方向）側に突出する複数の凸部３８を有している。
【００９７】
各凸部３８は、下方（−Ｚ方向）側に向かって幅が小さくなる台形状の断面を有している。したがって、凸部３８は、凸部３８の先端（−Ｚ方向）側に台形状の上底（短辺）が位置し、凸部３８の根元（＋Ｚ方向）側に下底（長辺）が位置するように設けられている。上型３７の凸部３８同士の間は、凹部３９となっている。
【００９８】
台形状の上底（短辺）に相当する凸部３８の先端の長さをＳとする。凸部３８の高さをＨとし、凸部３８の台形状の下底（長辺）と斜辺とがなす角度をθとする。台形状の下底（長辺）に相当する凸部３８の根元部の長さをＬ１とし、凹部３９の長さ（凸部３８同士の間の距離）をＬ２とする。角度θは、第１の実施形態と同様に、０°＜θ≦９０°であり、２０°≦θ≦７０°であることが好ましい。
【００９９】
長さＳは、０ｍｍ≦Ｓ≦１ｍｍであり、Ｓ＝０．５ｍｍ程度であることが好ましい。長さＳが大き過ぎると、区分前の中空部２４ａの容積に対して区分後の複数の中空部２４の容積の合計が相対的に小さくなるため、区分された中空部２４内にアルカリ金属固体２９を収容しきれなくなる場合がある。なお、Ｓ＝０ｍｍとした場合、凸部３８の先端が面ではなく稜線状となるため、凸部３８の断面形状は第１の実施形態の凸部３５のように三角形状となる。
【０１００】
図６（ｂ）に、上型３７を最も下方に押し付けた状態を示す。成形後のガラス容器２０ｃ（第２の部分２３ｃ）には、断面が台形状の凸部３８が押し付けられたことにより、断面視でＵ字状の凹部２６が形成される。これにより、ガラス容器２０ｃの内部が複数の中空部２４に区分され、各中空部２４のそれぞれに分離されたアルカリ金属固体２９が収容される。
【０１０１】
ここでも第１の実施形態と同様に、上型３７を最も下方へ押し付けても凸部３８の先端と下型３０との間にギャップＧ１があり、凸部３８の先端が第１の部分２２ａに当たらない状態で保持されることが望ましい。したがって、ギャップＧ１は、第１の部分２２ａの肉厚ｔ１および変形する前の第２の部分２３ａの肉厚ｔ２に対して、ｔ１＜Ｇ１＜（ｔ１＋ｔ２）に設定される。
【０１０２】
また、凸部３８の高さＨは、ガラス容器２０ａの高さφに対して（φ−Ｇ１）≦Ｈであり、変形した第２の部分２３ｃと上型３７（凹部３９）との間に隙間Ｇ２を確保できるように、（φ−Ｇ１）＜Ｈであることが好ましい。さらに、長さＬ１は、高さＨ、および角度θからＬ１＝２Ｈ／ｔａｎθ＋Ｓと表される。また、長さＬ２は、形成されるアンプル２０の長さをＬａとすると、Ｌ２＝Ｌａ−（Ｌ１−Ｓ）／２と表される。長さＬ１と長さＬ２とは、２≦Ｌ２／Ｌ１≦１０の範囲にあることが好ましい。
【０１０３】
加工が完了したら、上型３４および下型３０の加熱を停止する。そして、第２の部分２３ｃが硬化したら、上型３７を引き離し成型されたガラス容器２０ｃを下型３０から取り外して、次の溝形成工程を行う。
【０１０４】
図７（ａ）には、溝形成工程における加工方法を模式的に示している。図７（ａ）に示すように、溝形成工程では、第１の部分２２ａの第２の部分２３ｃが溶着した部位に溝２７を形成する。溝２７は、キズまたはクラック程度の小さな溝であり、凹部２６のそれぞれと平面視で重なる位置に形成される。図７（ａ）には、ダイヤモンドカッター（または超硬刃）２８を用いて溝２７を形成する方法を示しているが、レーザー光を用いて溝２７を形成してもよい。図７（ｂ）に示すように、すべての凹部２６に対応して溝２７を形成する。
【０１０５】
図７（ｃ）に、溝２７が形成されたガラス容器２０ｃを分断して、アンプル２０に個片化する方法を示す。第２の実施形態では、第１の実施形態と同様に、アンプル２０として使用する時点で、ガラス容器２０ｃを分断してアンプル２０に個片化する。図７（ｃ）に示すように、ガラス容器２０ｃに対して、例えば上方に力を加えると、ガラス容器２０ｃ（第１の部分２２ａ）の溝２７の位置に応力が集中するので、ガラス容器２０ｃ（第１の部分２２ａおよび第２の部分２３ｃ）を容易に折って分断することができる。これにより、ガラス容器２０ｃから複数のアンプル２０が得られる。
【０１０６】
第２の実施形態に係るアンプルの製造方法によれば、第１の実施形態と同様に、小型のアンプル２０を容易に製造することができ、かつ、アンプル２０の生産性を向上することができる。また、連続したガラス容器２０ｃの状態から必要なときに容易にアンプル２０に分断できるので、移動や保管における取り扱いが容易である。
【０１０７】
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能である。変形例としては、例えば、以下のようなものが考えられる。
【０１０８】
（変形例１）
上記実施形態に係るアンプルの製造方法では、アンプル２０を形成するためのガラス容器２０ａは、複数のアンプル２０を直列で一列に並べた状態で形成可能な直方体状であったが、本発明はこのような形態に限定されない。図８は、変形例１に係るガラス容器の例を示す図である。図８（ａ）に示すガラス容器２０ｄのように、複数のアンプル２０をマトリックス状に並べた状態で形成可能な直方体状の構成であってもよい。ガラス容器２０ｄは、マトリックス状に並べた複数のアンプル２０に対応する第１の部分２２ｄと第２の部分２３ｄとを有している。ガラス容器２０ｄを用いる場合、上型３４，３７の凸部３５，３８は、図８（ａ）に２点鎖線で示す境界部に沿った格子状に設けられる。また、図８（ｂ）に示すガラス容器２０ｅのように、直方体以外の形状、例えば曲面状の第２の部分２３ｅを有する構成であってもよい。
【０１０９】
（変形例２）
上記実施形態に係るアンプル２０およびガスセル１０を適用可能な装置は、磁気計測装置１００に限定されない。アンプル２０およびガスセル１０は、例えば、原子時計などの原子発振器にも適用できる。原子発振器に用いられるアンプルおよびガスセルには小型化が要求されるが、上記実施形態のアンプルの製造方法およびガスセルの製造方法によれば、アンプル２０およびガスセル１０を容易に小型化できるので、小型の原子発振器に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０１１０】
１０…ガスセル、１２…セル部、１４…主室（空隙）、１６…リザーバー（空隙）、２０…アンプル、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ…ガラス容器、２１…貫通孔、２２，２２ａ，２２ｄ…第１の部分、２３，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ…第２の部分、２４，２４ａ…中空部、２５，２６…凹部、２７…溝、２９…アルカリ金属固体（アルカリ金属）、３０…下型、３４，３７…上型、３５，３８…凸部、１００…磁気計測装置、ｔ１，ｔ２…肉厚。
【図１】
2016056043.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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