Magnetooptická past

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 18. května 2014; kontroly vyžadují 9 úprav .

Magneto-optická past (MOT) je zařízení, které se používá k chlazení laseru a magneto -optickému zachycení k produkci skupin studených, neutrálních atomů při teplotách v řádu několika stovek nebo desítek mikrokelvinů .

Tato metoda umožňuje zachytit neutrální atomy, na rozdíl od pastí Penning a Paul , které pracují pouze s nabitými částicemi.

Historie

Navrhl a implementoval v roce 1987 Stephen Chu ( Bell Labs ). V počáteční instalaci bylo použito dopplerovské chlazení , teploty řádově 600 mikrokelvinů (300-1000 μK), retenční časy více než 2 minuty, hustota neutrálních atomů Na 2*10^11 at/cm³ a ​​počet atomů bylo více než 10^7 [1] .

Za vytvoření MOP a výzkum s její aplikací získal Steven Chu v roce 1997 Nobelovu cenu za fyziku .

Zařízení

Magneto-optická past je evolucí původního schématu Steva Chua pro chlazení atomů v optické melase. Chlazení probíhalo ve vakuové komoře, v oblasti, kde se protínalo šest laserových chladicích paprsků (dva podél každé osy, často získané pomocí 3 laserů a 3 zrcadel). Působením gravitace ochlazené atomy rychle vypadly z ochlazené oblasti během doby asi jedné sekundy. Pro kompenzaci přitažlivosti v nastavení bylo pomocí dvou solenoidů vytvořeno kvadrupólové magnetické pole . Solenoidy jsou umístěny koaxiálně před a za oblastí melasy v konfiguraci podobné Helmholtzovým prstencům . Na rozdíl od Helmholtzova obvodu teče proud v cívkách opačným směrem.

Aplikace

MOT se často používají jako první krok při získávání Bose-Einsteinova kondenzátu , včetně těch používaných v experimentech na atomových laserech [2]

Mohou být použity ve vysoce přesných atomových hodinách [3] .

Chlazený v MOT 133 Cs byl použit pro získání co nejpřesnějších měření porušení CP .

Omezení

Pro většinu atomů je minimální teplota dosažitelná v MOT omezena Dopplerovým limitem. Účinnému chlazení na nižší teploty (subdopplerovské chlazení) brání přítomnost magnetického pole. U některých atomů vzácných zemin, jako je Thulium a Erbium , je možné dosáhnout teplot řádově nižších, než je Dopplerův limit. [čtyři]

Viz také

Poznámky

  1. ↑ "Zachycení neutrálních atomů sodíku tlakem záření"
  2. ↑ http://www.scientific.ru/journal/news/1203/n131203.html Archivováno 8. března 2016 na Wayback Machine "Čistě optická implementace atomového laseru." // Journal Scientific.ru. cit: "Bose kondenzace atomů byla dosažena v magneto-optických pastích"
  3. ↑ [ Lepší lasery a atomové pasti poskytují lepší měření času | vlastnosti | únor 2007 | Spektra fotoniky . Získáno 25. dubna 2012. Archivováno z originálu 30. září 2014. Lepší lasery a atomové pasti poskytují lepší měření času | vlastnosti | únor 2007 | fotonická spektra]
  4. ↑ Sub-Dopplerovské laserové chlazení atomů thulia v magnetooptické pasti a magnetické zadržení atomů thulia v magnetické pasti s nízkým gradientem Archivní kopie ze dne 6. října 2015 na Wayback Machine D. D. Sukachev et al. 3 (1), str 125-131

Literatura

Odkazy