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
- ↑ "Zachycení neutrálních atomů sodíku tlakem záření"
- ↑ 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"
- ↑ [ Lepší lasery a atomové pasti poskytují lepší měření času | vlastnosti | únor 2007 | Spektra fotoniky . Získáno 25. dubna 2012. Archivováno z originálu 30. září 2014. (neurčitý) Lepší lasery a atomové pasti poskytují lepší měření času | vlastnosti | únor 2007 | fotonická spektra]
- ↑ 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
- Nobelova cena za fyziku 1997 . Nobelprize.org (15. října 1997). Datum přístupu: 11. prosince 2011. Archivováno z originálu 16. května 2012. (neurčitý)
- Raab EL, Prentiss M., Cable A., Chu S., Pritchard DE Zachycování neutrálních atomů sodíku tlakem záření (anglicky) // Physical Review Letters : journal. - 1987. - Sv. 59 , č. 23 . - str. 2631-2634 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.59.2631 . — . [jeden]
- Metcalf, Harold J. a Straten, Peter van der. Laserové chlazení a zachycení (neopr.) . - Springer-Verlag New York, Inc., 1999. - ISBN 9780387987286 .
- Noha , CJ atomová fyzika . - Oxford University Press , 2005. - ISBN 9780198506966 .
- Monroe C., Swann W., Robinson H., Wieman C. Atomy zachycené velmi chladem v parní buňce (anglicky) // Physical Review Letters : journal. - 1990. - 24. září ( roč. 65 , č. 13 ). - S. 1571-1574 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.65.1571 . - . — PMID 10042304 .
- Liwag, John Waruel F. Chlazení a zachycení atomů 87Rb v magneto-optické pasti pomocí nízkovýkonových diodových laserů, práce 621.39767 L767c (1999)
- KB Davis, MO Mewes, MR Andrews, NJ van Druten, DS Durfee, DM Kurn a W Ketterle. Bose-Einstein Condensation in a Gas of Sodium Atoms (anglicky) // Physical Review Letters : journal. - 1997. - 27. listopadu ( roč. 75 , č. 22 ). - str. 3969-3973 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.75.3969 . - . — PMID 10059782 .
Odkazy