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应用于铯原子喷泉钟的二维磁光阱研制

吴长江 阮军 陈江 张辉 张首刚

应用于铯原子喷泉钟的二维磁光阱研制

吴长江, 阮军, 陈江, 张辉, 张首刚
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  • 理论模拟研究了二维磁光阱原子束流量与饱和蒸汽压、冷却光强、激光失谐量的关系, 构建了二维磁光阱(2D-MOT)装置, 实验上实现了大流量的慢速原子束, 其测量值为2.1 109/s.利用荧光法测量了各实验参数与流量的关系, 测量结果与数值模拟结果符合较好.
    • 基金项目: 国家自然科学基金重点项目(批准号: 10834007)、国家杰出青年科学基金(批准号: 61025023)和国家重大科研仪器设备研制专项 (批准号: 61127901)资助的课题.
    [1]

    Wynands R, Weyers S 2005 Metrologia 42 64

    [2]

    Jefferts S R, Shirley J, Parker T E, Heavner T P, Meekhof D M, Nelson C, Levi F, Costanzo G, De Marchi A, Drullinger R, Hollberg L, Lee W D, Walls F L 2002 Metrologia 39 321

    [3]

    Guéna J, Abgrall M, Rovera D, Laurent P, Chupin B, Lours M, Santarelli G, Rosenbusch P, Tobar M E, Li R, Gibble K, Clairon A, Bize S 2012 IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control 59 391

    [4]

    Ovchinnikov Y Marra G 2011 Metrologia 48 87

    [5]

    Tiecke T G, Gensemer S D, Ludewig A, Walraven J T M 2009 Phys. Rev. A 80 013409

    [6]

    Wang X L, Chen J, Wang Y B, Gao F, Zhang S G, Liu H F, Chang H 2011 Acta Phys. Sin. 60 103201 [王心亮, 陈洁, 王叶兵, 高峰, 张首刚, 刘海峰, 常宏 2011 物理学报 60 103201]

    [7]

    Kellogg J R, Schlippert D, Kohel J M, Thompson R J, Aveline D C, Yu N 2011 arXiv: 1107.5602v1 [physics.atom-ph]

    [8]

    Ramirez-Serrano J, Yu N, Kohel J M, Kellogg J R, Maleki L 2006 Opt. Lett. 31 682

    [9]

    Chapelet F, Gńena J, Rovera D, Laurent P, Rosenbusch P, Santarelli G, Bize S, Clairon A, Tobar M E, Abgrall M 2007 Proc. of 21th European Freq, and Time Forum Geneva, Switzerland, 2007 p111

    [10]

    Gerginov V, Nemitz N, Griebsch D, Kazda M, Li R, Gibble K, Wynands R, Weyers S 2010 Proc. of 24th European Freq. and Time Forum Noordwijk, Netherlands, 2010 p222

    [11]

    Liu Y, Wu J H, Shi B S, Guo G C 2012 Chin. Phys. Lett. 29 024205

    [12]

    Wang X L, Cheng B, Wu B, Wang Z Y, Lin Q 2011 Chin. Phys. Lett. 28 053701

    [13]

    Adams C S, Sigel M, Mlynek J 1994 Phys. Rep. 240 143

    [14]

    Miffre A, Jacquey M, Buchner M, Trenec G, Vigue J 2006 Phys. Scr. 74 15

    [15]

    Metcalf H J, van der Straten P 1999 Laser Cooling and Trapping (New York: Springer-Verlag) p345

    [16]

    Chaudhuri S, Roy S, Unnikrishnan C S 2006 Phys. Rev. A 74 023406

    [17]

    Lindquist K, Stephens M, Wieman C 1992 Phys. Rev. A 46 4082

    [18]

    Catani J, Maioli P, De Sarlo L, Minardi F, Inguscio M 2006 Phys. Rev. A 73 033415

    [19]

    Schoser J, Batar A, Low R, Schweikhard V, Grabowski A, Ovchinnikov Yu B, Pfau T 2002 Phys. Rev. A 66 023410

  • [1]

    Wynands R, Weyers S 2005 Metrologia 42 64

    [2]

    Jefferts S R, Shirley J, Parker T E, Heavner T P, Meekhof D M, Nelson C, Levi F, Costanzo G, De Marchi A, Drullinger R, Hollberg L, Lee W D, Walls F L 2002 Metrologia 39 321

    [3]

    Guéna J, Abgrall M, Rovera D, Laurent P, Chupin B, Lours M, Santarelli G, Rosenbusch P, Tobar M E, Li R, Gibble K, Clairon A, Bize S 2012 IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control 59 391

    [4]

    Ovchinnikov Y Marra G 2011 Metrologia 48 87

    [5]

    Tiecke T G, Gensemer S D, Ludewig A, Walraven J T M 2009 Phys. Rev. A 80 013409

    [6]

    Wang X L, Chen J, Wang Y B, Gao F, Zhang S G, Liu H F, Chang H 2011 Acta Phys. Sin. 60 103201 [王心亮, 陈洁, 王叶兵, 高峰, 张首刚, 刘海峰, 常宏 2011 物理学报 60 103201]

    [7]

    Kellogg J R, Schlippert D, Kohel J M, Thompson R J, Aveline D C, Yu N 2011 arXiv: 1107.5602v1 [physics.atom-ph]

    [8]

    Ramirez-Serrano J, Yu N, Kohel J M, Kellogg J R, Maleki L 2006 Opt. Lett. 31 682

    [9]

    Chapelet F, Gńena J, Rovera D, Laurent P, Rosenbusch P, Santarelli G, Bize S, Clairon A, Tobar M E, Abgrall M 2007 Proc. of 21th European Freq, and Time Forum Geneva, Switzerland, 2007 p111

    [10]

    Gerginov V, Nemitz N, Griebsch D, Kazda M, Li R, Gibble K, Wynands R, Weyers S 2010 Proc. of 24th European Freq. and Time Forum Noordwijk, Netherlands, 2010 p222

    [11]

    Liu Y, Wu J H, Shi B S, Guo G C 2012 Chin. Phys. Lett. 29 024205

    [12]

    Wang X L, Cheng B, Wu B, Wang Z Y, Lin Q 2011 Chin. Phys. Lett. 28 053701

    [13]

    Adams C S, Sigel M, Mlynek J 1994 Phys. Rep. 240 143

    [14]

    Miffre A, Jacquey M, Buchner M, Trenec G, Vigue J 2006 Phys. Scr. 74 15

    [15]

    Metcalf H J, van der Straten P 1999 Laser Cooling and Trapping (New York: Springer-Verlag) p345

    [16]

    Chaudhuri S, Roy S, Unnikrishnan C S 2006 Phys. Rev. A 74 023406

    [17]

    Lindquist K, Stephens M, Wieman C 1992 Phys. Rev. A 46 4082

    [18]

    Catani J, Maioli P, De Sarlo L, Minardi F, Inguscio M 2006 Phys. Rev. A 73 033415

    [19]

    Schoser J, Batar A, Low R, Schweikhard V, Grabowski A, Ovchinnikov Yu B, Pfau T 2002 Phys. Rev. A 66 023410

  • [1] 管勇, 阮军. 绝热跃迁方法测量铯喷泉钟冷原子碰撞频移的研究. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191800
    [2] 孔维姝, 胡林, 张兴刚, 岳国联. 颗粒堆的体积分数与制备流量关系的实验研究. 物理学报, 2010, 59(1): 411-416. doi: 10.7498/aps.59.411
    [3] 阮军, 王叶兵, 常宏, 姜海峰, 刘涛, 董瑞芳, 张首刚. 时间频率基准装置的研制现状. 物理学报, 2015, 64(16): 160308. doi: 10.7498/aps.64.160308
    [4] 马 艳, 张宝武, 郑春兰, 马珊珊, 李佛生, 王占山, 李同保. 激光准直Cr原子束的实验研究. 物理学报, 2006, 55(8): 4086-4090. doi: 10.7498/aps.55.4086
    [5] 刘亮, 陈洪新, 王育竹. 高效率激光冷却原子束. 物理学报, 1993, 42(11): 1762-1765. doi: 10.7498/aps.42.1762
    [6] 张原;;, 朱熙文, 梅刚华. Eu原子束通过选态磁铁时的偏转特性. 物理学报, 1995, 44(5): 685-692. doi: 10.7498/aps.44.685
    [7] 李佛生, 蔡惟泉, 王育竹. 原子束中慢波波谱的观察. 物理学报, 1999, 48(2): 227-234. doi: 10.7498/aps.48.227
    [8] 石建平, 陈旭南, 高洪涛, 陈献忠. 原子束计算全息技术的原理与实现. 物理学报, 2003, 52(4): 844-848. doi: 10.7498/aps.52.844
    [9] 周蜀渝, 徐 震, 周善钰, 王育竹. 以慢原子束方式进行原子转移的双磁光阱系统. 物理学报, 2007, 56(1): 165-169. doi: 10.7498/aps.56.165
    [10] 孙羽, 冯高平, 程存峰, 涂乐义, 潘虎, 杨国民, 胡水明. 利用激光冷却原子束测量氦原子精密光谱. 物理学报, 2012, 61(17): 170601. doi: 10.7498/aps.61.170601
    [11] 张宝武, 马 艳, 李同保, 张文涛. 大预准直狭缝的铬原子束一维多普勒激光准直. 物理学报, 2008, 57(9): 5485-5490. doi: 10.7498/aps.57.5485
    [12] 张宝武, 张萍萍, 马艳, 李同保. 铬原子束横向一维激光冷却的蒙特卡罗方法仿真. 物理学报, 2011, 60(11): 113701. doi: 10.7498/aps.60.113701
    [13] 朱熙文. 通过极化原子束的磁偏转实现激光同位素浓缩. 物理学报, 1984, 33(11): 1605-1609. doi: 10.7498/aps.33.1605
    [14] 许忻平, 张海潮, 王育竹. 一种实现冷原子束聚集的微磁透镜新方案 . 物理学报, 2012, 61(22): 223701. doi: 10.7498/aps.61.223701
    [15] 朱佩平, 高鸿奕, 陈建文, 谢红兰, 陈敏, 徐至展, 肖体乔. 原子束多光束干涉实验的一种方法. 物理学报, 2002, 51(8): 1696-1699. doi: 10.7498/aps.51.1696
    [16] 王倩, 魏荣, 王育竹. 原子喷泉频标:原理与发展. 物理学报, 2018, 67(16): 163202. doi: 10.7498/aps.67.20180540
    [17] 程存峰, 杨国民, 蒋蔚, 潘虎, 孙羽, 刘安雯, 成国胜, 胡水明. 激光冷却获得高亮度的亚稳态惰性气体原子束和原子阱. 物理学报, 2011, 60(10): 103701. doi: 10.7498/aps.60.103701
    [18] 左冠华, 杨晨, 赵俊祥, 田壮壮, 朱诗尧, 张玉驰, 张天才. 基于参量放大器的铯原子D2线明亮偏振压缩光源的产生. 物理学报, 2020, 69(1): 014207. doi: 10.7498/aps.69.20191009
    [19] 张星, 张奕, 张建伟, 张建, 钟础宇, 黄佑文, 宁永强, 顾思洪, 王立军. 894nm高温垂直腔面发射激光器及其芯片级铯原子钟系统的应用. 物理学报, 2016, 65(13): 134204. doi: 10.7498/aps.65.134204
    [20] 林弋戈, 方占军. 锶原子光晶格钟. 物理学报, 2018, 67(16): 160604. doi: 10.7498/aps.67.20181097
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  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2012-10-20
  • 修回日期:  2012-11-14
  • 刊出日期:  2013-03-20

应用于铯原子喷泉钟的二维磁光阱研制

  • 1. 中国科学院国家授时中心, 西安 710600;
  • 2. 中国科学院大学, 北京 100049;
  • 3. 中国科学院时间频率基准重点实验室, 西安 710600
    基金项目: 

    国家自然科学基金重点项目(批准号: 10834007)、国家杰出青年科学基金(批准号: 61025023)和国家重大科研仪器设备研制专项 (批准号: 61127901)资助的课题.

摘要: 理论模拟研究了二维磁光阱原子束流量与饱和蒸汽压、冷却光强、激光失谐量的关系, 构建了二维磁光阱(2D-MOT)装置, 实验上实现了大流量的慢速原子束, 其测量值为2.1 109/s.利用荧光法测量了各实验参数与流量的关系, 测量结果与数值模拟结果符合较好.

English Abstract

参考文献 (19)

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