Magneto-optinen ansa
Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 18. toukokuuta 2014 tarkistetusta
versiosta . tarkastukset vaativat
9 muokkausta .
Magneto-optinen loukku (MOT) on laite, jota käytetään laserjäähdytykseen ja magneto -optiseen ansaan tuottamaan kylmiä, neutraaleja atomiryhmiä muutaman sadan tai kymmenen mikrokelvinin luokkaa olevissa lämpötiloissa .
Tämän menetelmän avulla voit siepata neutraaleja atomeja, toisin kuin Penningin ja Paulin ansoja , jotka toimivat vain varautuneiden hiukkasten kanssa.
Historia
Stephen Chu ( Bell Labs ) suunnitteli ja toteutti vuonna 1987 . Alkuasennuksessa käytettiin Doppler-jäähdytystä , lämpötilat luokkaa 600 mikrokelviniä (300-1000 μK), retentioajat yli 2 minuuttia, neutraalien Na -atomien tiheys 2*10^11 at/cm³ ja atomeja oli enemmän kuin 10^7 [1] .
ILO:n perustamisesta ja sen soveltamisesta tehdystä tutkimuksesta Steven Chulle myönnettiin fysiikan Nobel-palkinto vuonna 1997 .
Laite
Magneto-optinen ansa on evoluutio Steve Chun alkuperäisestä järjestelmästä atomien jäähdyttämiseksi optisessa melassissa. Jäähdytys tapahtui tyhjökammiossa alueella, jossa kuusi laserjäähdytyssädettä leikkaavat (kaksi kutakin akselia pitkin, usein saatu 3 laserilla ja 3 peilillä). Painovoiman vaikutuksesta jäähtyneet atomit putosivat nopeasti pois jäähtyneeltä alueelta noin sekunnin aikana. Kompensoimaan asennuksessa esiintyvää vetovoimaa luotiin kvadrupolimagneettikenttä kahden solenoidin avulla . Solenoidit on sijoitettu koaksiaalisesti ennen melassialuetta ja sen jälkeen samanlaisessa konfiguraatiossa kuin Helmholtzin renkaat . Toisin kuin Helmholtz-piirissä, käämien virta kulkee vastakkaisiin suuntiin.
Sovellus
MOT:ita käytetään usein ensimmäisenä vaiheena Bose-Einstein-kondensaatin saamiseksi , mukaan lukien ne, joita käytetään atomilasereilla tehdyissä kokeissa [ 2]
Niitä voidaan käyttää erittäin tarkoissa atomikelloissa [3] .
Jäähdytetty MOT 133 Cs käytettiin tarkimpien mittausten saamiseksi CP-rikkomuksesta .
Rajoitukset
Useimmille atomeille MOT:ssa saavutettavaa minimilämpötilaa rajoittaa Doppler-raja. Tehokas jäähdytys alhaisempiin lämpötiloihin (sub-Doppler-jäähdytys) estää magneettikentän läsnäolon. Joillekin harvinaisille maametalliatomeille, kuten Thulium ja Erbium , on mahdollista saavuttaa lämpötiloja, jotka ovat suuruusluokkaa pienempiä kuin Doppler-raja. [neljä]
Katso myös
Muistiinpanot
- ↑ "Neutraalien natriumatomien pyydystäminen säteilypaineella"
- ↑ http://www.scientific.ru/journal/news/1203/n131203.html Arkistoitu 8. maaliskuuta 2016 Wayback Machinessa "Atomic laserin puhtaasti optinen toteutus." // Journal Scientific.ru. cit: "Bose-atomien kondensaatio saavutettiin magneto-optisissa ansoissa"
- ↑ [ Paremmat laserit ja atomiloukut tuottavat paremman ajanoton | ominaisuudet | helmikuuta 2007 | Photonics Spectra . Haettu 25. huhtikuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 30. syyskuuta 2014. (määrätön) Paremmat laserit ja atomiloukut tuottavat paremman ajanoton | ominaisuudet | helmikuuta 2007 | Photonic Spectra]
- ↑ Tuliumatomien sub-Doppler-laserjäähdytys magneto-optisessa loussa ja tuliumatomien magneettinen eristäminen matalagradientisessa magneettiloukussa Arkistokopio 6. lokakuuta 2015 Wayback Machinessa D. D. Sukachev et al. 3 (1), pp. 125-131
Kirjallisuus
- Fysiikan Nobel-palkinto 1997 . Nobelprize.org (15. lokakuuta 1997). Käyttöpäivä: 11. joulukuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 16. toukokuuta 2012. (määrätön)
- Raab EL , Prentiss M., Cable A., Chu S., Pritchard DE Neutraalien natriumatomien pyydystäminen säteilypaineella (englanti) // Physical Review Letters : Journal. - 1987. - Voi. 59 , ei. 23 . - P. 2631-2634 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.59.2631 . — . [yksi]
- Metcalf, Harold J. ja Straten, Peter van der. Laserjäähdytys ja -sieppaus (uus.) . - Springer-Verlag New York, Inc., 1999. - ISBN 9780387987286 .
- Foot , CJ Atomic Physics . - Oxford University Press , 2005. - ISBN 9780198506966 .
- Monroe C., Swann W., Robinson H., Wieman C. Very cold trapped atoms in a vapor cell (englanniksi) // Physical Review Letters : Journal. - 1990. - 24. syyskuuta ( nide 65 , nro 13 ). - s. 1571-1574 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.65.1571 . - . — PMID 10042304 .
- Liwag, John Waruel F. 87Rb-atomien jäähdytys ja vangitseminen magneto-optisessa loukussa pienitehoisilla diodilasereilla, Thesis 621.39767 L767c (1999)
- KB Davis, MO Mewes, MR Andrews, NJ van Druten, DS Durfee, DM Kurn ja W Ketterle. Bose-Einsteinin kondensaatio natriumatomien kaasussa (englanniksi) // Physical Review Letters : Journal. - 1997. - 27. marraskuuta ( nide 75 , nro 22 ). - s. 3969-3973 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.75.3969 . - . — PMID 10059782 .
Linkit