微型原子气室的制作是微型原子钟和微磁力计等器件研制中不可或缺的关键技术。国际上目前只有美国标准与技术研究院(NIST)在这方面有较好的研究成果，国内目前还没有相关研究报道。本课题组承担了863项目的相关课题，在微型气室的制作方面开展了探索性研究。 本实验的目的是为芯片级原子钟提供不可或缺的微型原子气室，拟设计出一个充有铷蒸汽的具有良好气密性和稳定性的微型气室，为原子钟的小型化、民用化和低功耗提供技术支持。本实验关键的工艺基础是阳极键合，该技术广泛应用于集成电路和微电子机械系统(MEMS)的制作以及封装领域；主要材料是单品硅片和Pyrex玻璃。我们设计了专用的真空封装设备，在打孔硅片的一面先键合了Pyrex玻璃，尝试不同的方式充进铷蒸汽或者后期生成铷的原材料后，在另外一面再键合Pyrex玻璃，从而实现了3.5mm3体积的微型气室封装。氦质谱检漏结果显示，总漏率小于2.0×10-11Pam3/s。据此估算，微型气室的寿命长于41天，能够满足目前实验的要求。 首先，实验分析了温度和电压等参数对阳极键和效果的影响，找出了符合该设备的最佳键合参数，同时探索出了适合本设备的观测键合是否完成的方法--电压观测法；其次，本实验探索出了对打孔硅片进行第二面键合的有效方法，确保在键合面积要求更高、充铷(或者后期进行化学反应生成铷的原材料)后硅片表面状况不如第一面键合时好的情况下，在打孔硅片的第二面有效地键合上Pyrex玻璃，实现玻璃.打孔硅片.玻璃三层结构的小气室在制作。最后，本实验最重要的工作是从深度和广度上探索了封装铷的三种方法：铷蒸汽沉积法，化学反应法和物质保护直接加入法等。 本实验已经实现了3.5mm3体积的气室封装，在该密封气室中充入铷蒸汽，实现微型铷气室封装后，可以通过加工更薄的硅片、在硅片上打更小的孔使得气室做得更小。本实验目前还在探索中，相信不久会有更加喜人的成果。