用于原子干涉仪实验的锂原子的塞曼减速与磁光囚禁

杨威; 孙大立; 周林; 王谨; 詹明生

doi:10.7498/aps.63.153701

摘要

为了制备适于原子干涉仪实验的低温锂原子样品，开展了锂原子的塞曼减速及与磁光阱囚禁相关的实验研究. 设计并实现了一种结构紧凑的腔体内冷式多级线圈叠加的塞曼减速器，将速度小于600 m/s的7Li原子减速到60 m/s，磁光阱装载速率为5108 /s，囚禁原子数目1109 个，原子团的最低温度约为220 30 K. 研究了光学黏胶中7Li原子的寿命与囚禁光频率失谐量的关系. 这些结果为进一步开展7Li 原子亚多普勒冷却、光势阱蒸发冷却以及原子干涉仪实验奠定了基础.

关键词:

Abstract

To prepare cold lithium atoms for atomic interferometry experiments, we have carried out experimental researches on Zeeman deceleration and magneto-optical trap (MOT) of lithium atoms. We have also designed and implemented a compact adjustable Zeeman slower with an inner water cooling chamber, to decelerate the velocity of the 7Li atom beam from 600 m/s down to 60 m/s, and load them into the MOT. The loading rate is 5108 /s, the total trapped atom number is 1109 , and the lowest temperature of the atom cloud is 220 30 K. Then we investigate the dependence of lifetime of 7Li atoms in optical molasses on the detuning of trapping laser beams. The above results lay a foundation for further sub-Doppler cooling, optical trap based on evaporative cooling, and atomic interferometry experiments.

Keywords:

作者及机构信息

1.
中国科学院武汉物理与数学研究所, 波谱与原子分子物理国家重点实验室, 武汉 430071;

2.
中国科学院大学, 北京 100049;

3.
中国科学院冷原子物理中心, 武汉 430071

基金项目: 国家重点基础研究发展规划（批准号：2010CB832805）和国家自然科学基金（批准号：11074281，11227803）资助的课题.

Authors and contacts

1.
State Key Laboratory of Magnetic Resonance and Atomic and Molecular Physics, Wuhan Institute of Physics and Mathematics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China;

2.
University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China;

3.
Center for Cold Atom Physics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China

Funds: Project supported by the National Basic Research Program of China (Grant No. 2010CB832805), and the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 11074281, 11227803).

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