堿金屬原子氣室是一種可以容納堿金屬原子（如銣Rb、銫Cs）的密閉容器，內部的堿金屬原子經加熱形成堿金屬原子蒸汽，通過和激光磁場相互作用，來實現對物理量的高精度測量。
堿金屬原子氣室需具備高透光性和化學穩定性，通常由硼硅酸鹽玻璃或石英制成，內部填充堿金屬及緩沖氣體（如氮氣、氬氣）、淬滅氣體等，其中堿金屬加熱后形成原子蒸汽，緩沖氣體用于降低堿金屬原子與氣室壁的碰撞弛豫，減少因碰撞導致的相干性損失，淬滅氣體用于消除輻射俘獲效應導致的原子退極化。
根據新思界產業研究中心發布的
《2025-2030年中國堿金屬原子氣室行業市場深度調研及發展前景預測報告》顯示，堿金屬原子氣室是芯片級原子鐘、原子陀螺儀、原子磁力儀等量子儀器的主要核心元件，在原子物理、量子光學、精密測量、科學研究、工業檢測等領域有著廣泛應用。近年來，隨著量子科技技術發展，芯片級原子鐘、原子陀螺儀等量子儀器逐漸成為科研、工業領域的核心裝備，進而帶動堿金屬原子氣室市場需求釋放。
堿金屬原子氣室加熱方法包括熱氣流加熱、無磁電加熱、激光加熱等。堿金屬原子氣室是量子儀器的核心部件，性能直接決定著了儀器的測量精度與穩定性，近年來，為順應量子儀器小型化、集成化、高精度、高靈敏度發展趨勢，堿金屬原子氣室加熱方法、加熱結構在不斷優化。
小型化、多功能集成是堿金屬原子氣室當前研究熱點，近年來，得益于微機電系統（MEMS）技術的發展和應用，堿金屬原子氣室小型化發展實現了突破。西安交通大學團隊利用MEMS工藝，研制出了玻璃/硅/玻璃三明治式微加工混合堿金屬氣室，基于MEMS混合堿金屬氣室的SERF（無自旋交換弛豫）原子磁強計具有高靈敏度、均勻自旋極化率等特點，可用于極弱腦磁測量等生物磁場成像中。
近年來，我國企業逐漸攻克了堿金屬原子氣室技術和工藝難點，實現了其自主化生產。其中國器（德清）傳感技術有限公司成立于2024年，由北京航空航天大學團隊孵化，產品覆蓋多通道陣列式SERF原子磁強計、高性能堿金屬氣室、高精密電控系統等，在堿金屬原子氣室定制方面具有強大實力。
新思界
行業分析人士表示，堿金屬原子氣室是原子鐘、原子陀螺儀、原子磁力儀等量子儀器的核心組件，在原子物理、精密測量、科學研究、工業檢測等領域擁有廣闊應用空間。近年來，得益于新材料、新工藝（MEMS工藝）及量子技術的發展，堿金屬原子氣室在便攜性、多功能集成、環境適應性等方面持續突破，應用空間不斷擴大。
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