本发明涉及一种适用于高精度频率和时间标准的频率鉴别装置，一种小型内真空可调式铯束管，铯束管是铯原子频标的核心装置，它被广泛用于导航、守时、时间统一系统和高精度频率校准系统。 原子束管是一种频率鉴别装置，它的工作原理是利用原子超精细能级之间的跃迁频率，校对并控制晶体振荡器的频率，将它作为频率标准的信号源。利用铯原子的铯束管由以下主要部分组成：铯炉[1]、第一选态磁铁-A磁铁[3]、第二选态磁铁B-磁铁[5]、谐振腔[4]、C场线圈及屏蔽[6]、捡测器[7]。铯束管的工作程序为：铯原子在温度约80-100℃状态下，由铯炉蒸发出来，经过位于铯炉炉口的准直器形成铯原子束，铯原子束经过A磁铁[3]选态后，射入谐振腔[4]，在其中受到均匀弱磁场-C场（由C场线圈产生的磁场）和微波场的作用，铯原子发生超精细能级之间的跃迁，然后经过B磁铁[5]选态，选出发生过跃迁的铯原子，最后铯原子束聚焦到检测器[7]中处于高温状态的金属带上，检测器[7]将铯原子离化，再经离子透镜系统将离子束引向电子倍增器，经放大后被引出作为频标系统的控制信号。在铯束管中，铯原子发射、跃迁、聚焦的过程都需在至少达10-8乇的超高真空条件下进行，为保证铯束的正常偏转需要特定的光学配置，因此，零部件的机械对准和超高真空条件是保证铯束管性能的关键，这两方面稍有偏差都会降低频率标准地精确度，铯束管的零部件必须位置准确、固定牢靠，经机械冲击和温度变化后，各部件还能保持精确的机械对准。为获得最佳光学配置，达到机械对准，有两种方法，一种是经精确计算，各部件的加工组装都按计算进行按排，但机械加工存在误差，高精度必然会使加工合格率降低，成本提高;另一种办法是使各部件的位置可调，以求获得最佳效果。国内外在铯标研制工作中，曾作过多方努力，目的就在于获得最佳光学配置。1976年4月29日公布的美国专利3，967，115，名称为：原子束管，该原子束管采取全密封形式，它的全部零部件都置于真空壳体内，真空壳体由一个座架和焊封在该座架上的一个可塑性罩子组成，它的性能主要取决于零件的加工精度和部件间相对位置的准确程度，因此，对零部件要求较高，另外，由于全密封，真空容积较大，超高真空条件的获得和保持较困难，另部件更换不方便。
本发明的目的在于提供一种加工成本低、结构紧凑，便于排气和保持超高真空条件、零部件位置便于调节和更换的小型内真空可调式铯束管。
本发明的内容：对绝束管采取局部密封形式，即只对铯束通道密封的内真空形式，铯束通道是指铯束经过的空间，它从铯炉[1]开始，通过A磁铁[3]的磁隙、谐振腔[4]上的通管[9]、B磁铁[5]的磁隙，到检测器[7]，在保证铯束通道密封的情况下，使真空容积尽可能小，所有部件的附属部分都置于真空室外。铯炉[1]、A磁铁[3]、谐振腔[4]、B磁铁[5]、检测器[7]之间利用便于调节部件位置的软件连接，连接处采取焊封方式密封，该装置的真空容积大大小于同种结构全密封形式的真空容积：以上部件分段组装并分别固定在导板[10]上，为适应内真空形式，谐振腔[4]作成实体结构，C场线圈和屏蔽[6]附装在该实体结构上，由于各部件之间采取软件连接，部件间的相对位置可适当调节，铯炉[1]与A磁铁[3]之间、检测器[7]与B磁铁[5]之间的软件为波纹管[2]，它的侧面呈可伸缩的波纹状，所以，铯炉[1]和检测器[7]可作横向调节，谐振腔[4]与A磁铁[3]、B磁铁[5]之间的软件为波盘[8]，它的盘面上带有折皱，所以，A磁铁[3]和B磁铁[5]可作适当扭动调节。
本发明的优点如下：
采取内真空形式在排气和真空度保持方面要比全密封形式优越，相对于同样结构全密封形式的铯束管，真空容积之比为：
4.652∶0.2＝23.26（倍）
采取全密封时真空容积为4.652升、内真空形式时的真空容积为0.2升。放气面积也有数十倍的差异，该装置的放气面积约为0.19米，这样在排气过程中用同样抽速的抽气泵，将能得到更高的真空度，根据计算公式真空室所能达到的极限真空：
Pf＝Pb+Q/S（乇）
从压强Pi降低到压强P所需的抽气时间：
T＝2.3（V/S）Lg（Pi/P）（秒）
其中，Pb为真空泵的极限真空度（乇）
Q为排气后真空室的气体负荷（包括漏气及材料表面放气），单位为（乇·升/秒）
S为真空泵的有效抽速（升/秒）
V为真空容积（升）
这样，放气面积减小一个量级、真空容积减小一个量级，将使真空室的极限真空度大大提高，抽气时间成十倍地减少。采用内真空形式，外部零部件可在排气后组装，这可保证磁铁、屏蔽材料、C线圈和测温、控温热敏电阻等不受排气烘烤温度的影响，这就能把该温度相对提高，以获得更好的效果。由于部件分段组装，对存在工艺缺陷或已失效的铯束管可以再次利用其中的零部件。由于部件间利用软连接，部件可在偏离中心±5毫米范围内调节。
以下结合附图说明本发明的结构：
图1是铯束管工作原理及内真空形式示意图。
图2是铯束管结构图。
图3是波纹管[2]和波盘[8]示意图。
图4是铯束管部件调节示意图。
如图1、图2所示，小型内真空铯束管主要包括铯炉[1]、A磁铁[3]、谐振腔[4]、B磁铁[5]、检测器[7]、C场线圈和屏蔽[6]、导板[10]。铯炉[1]与A磁铁[3]之间用波纹管[2]焊封连接，A磁铁[3]的另一端与谐振腔[4]之间用波盘[8]焊封连接，谐振腔[4]的另一端与B磁铁[5]之间用波盘[8]焊封连接，B磁铁[5]的另一端与检测器[7]之间用波纹管[2]焊封连接，以上五个部件分别组装并分别固定在导板[10]上，最外面加一金属罩。
参照图3，波纹管[2]和波盘[8]上分别带有可伸缩的波纹和折皱;波纹管[2]是采用0.1-0.2厚的不锈钢板液压成型，波盘[8]是采用0.1-0.2厚的无氧铜板冲压成型的。
为便于组装和更换，A磁铁[3]和B磁铁[5]作成相同结构和尺寸的两极组合式的。为适应内真空形式，谐振腔[4]采取常规式U形腔，考虑到温度稳定性和整管对中的基准，必须有足够的机械强度并能附装C场线圈及屏蔽[6]，谐振腔采用较重的实体结构腔体本身为3公分波导尺寸，微波输入端采用陶瓷密封形式，该实体结构采取两块无氧铜板，在一块无氧铜板上铣加工出U形腔，位于实体结构中的铯束通道部分是用镗孔方式加工出的圆形通管[9]（如图1所示），两块无氧铜板合拢处采取焊封形式密封。
参照图3，C场线圈及屏蔽[6]是采用1J85型铁镍合金冲压成对扣三层盒式结构，内加印制软线圈，以建立C场，将组装好的盒式结构附装于该实体结构上。
采用上述铯束管的频率标准，其技术参数如下：
频率准确度：±1×10-11
频率稳定度：±5×10-12/日
温度特性：≤5×10-13/℃