Capcană magneto-optică

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 18 mai 2014; verificările necesită 9 modificări .

O capcană magneto-optică (MOT) este un dispozitiv care este utilizat pentru răcirea cu laser și captarea magneto - optică pentru a produce grupuri de atomi reci, neutri, la temperaturi de ordinul a câteva sute sau zeci de microkelvin .

Această metodă vă permite să capturați atomi neutri, spre deosebire de capcanele Penning și Paul care funcționează numai cu particule încărcate.

Istorie

Proiectat și implementat în 1987 de Stephen Chu ( Bell Labs ). În instalația inițială a fost utilizată răcirea Doppler , temperaturi de ordinul a 600 microkelvin (300-1000 μK), timpi de retenție de peste 2 minute, densitatea atomilor de Na neutri 2*10^11 at/cm³ și numărul de atomii aveau mai mult de 10^7 [1] .

Pentru crearea OIM și cercetarea cu aplicarea acesteia, Steven Chu a primit Premiul Nobel pentru Fizică în 1997 .

Dispozitiv

Capcana magneto-optică este o evoluție a schemei originale a lui Steve Chu pentru răcirea atomilor din melasă optică. Răcirea a avut loc într-o cameră cu vid, într-o zonă în care s-au intersectat șase fascicule de răcire laser (două de-a lungul fiecărei axe, obținute adesea cu 3 lasere și 3 oglinzi). Datorită acțiunii gravitației, atomii răciți au căzut rapid din regiunea răcită într-un timp de aproximativ o secundă. Pentru a compensa atractia din montaj , a fost creat un camp magnetic cvadrupolar cu ajutorul a doi solenoizi . Solenoizii sunt plasați coaxial înainte și după regiunea melasei, într-o configurație similară cu inelele Helmholtz . Spre deosebire de circuitul Helmholtz, curentul din bobine circulă în direcții opuse.

Aplicație

MOT-urile sunt adesea folosite ca prim pas în obținerea unui condensat Bose-Einstein , inclusiv cele utilizate în experimente pe lasere atomice [2]

Ele pot fi folosite în ceasurile atomice de înaltă precizie [3] .

Răcit în MOT 133 Cs a fost folosit pentru a obține cele mai precise măsurători ale încălcării CP .

Restricții

Pentru majoritatea atomilor, temperatura minimă atinsă în MOT este limitată de limita Doppler. Răcirea eficientă la temperaturi mai scăzute (răcire sub-Doppler) este împiedicată de prezența unui câmp magnetic. Pentru unii atomi de pământ rari, cum ar fi Tuliu și Erbiu , este posibil să se atingă temperaturi cu un ordin de mărime mai mici decât limita Doppler. [patru]

Vezi și

Note

  1. ↑ „Captarea atomilor neutri de sodiu cu presiunea de radiație”
  2. ↑ http://www.scientific.ru/journal/news/1203/n131203.html Arhivat 8 martie 2016 la Wayback Machine „Implementarea pur optică a unui laser atomic”. // Jurnalul Scientific.ru. cit: „Condensarea Bose a atomilor a fost realizată în capcane magneto-optice”
  3. ↑ [ Laserele mai bune și capcanele atomice produc o cronometrare mai bună | caracteristici | Februarie 2007 | Spectre fotonice . Consultat la 25 aprilie 2012. Arhivat din original la 30 septembrie 2014. Laserele mai bune și capcanele atomice oferă o cronometrare mai bună | caracteristici | Februarie 2007 | Spectre fotonice]
  4. ↑ Răcirea cu laser sub-Doppler a atomilor de tuliu într-o capcană magneto-optică și confinarea magnetică a atomilor de tuliu într-o capcană magnetică cu gradient scăzut Copie de arhivă din 6 octombrie 2015 la Wayback Machine D. D. Sukachev și colab. 3 (1), pp. 125-131

Literatură

Link -uri