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铬原子束横向一维激光冷却的蒙特卡罗方法仿真

张宝武 张萍萍 马艳 李同保

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铬原子束横向一维激光冷却的蒙特卡罗方法仿真

张宝武, 张萍萍, 马艳, 李同保

Simulations of one-dimensional transverse laser cooling of Cr atomic beam with Monte Carlo method

Zhang Bao-Wu, Zhang Ping-Ping, Ma Yan, Li Tong-Bao
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  • 激光汇聚铬原子沉积实验中,铬原子束准直度的好坏非常重要.利用蒙特卡罗随机思想选取原子轨迹初始条件,将52Cr原子以外的其他同位素、纵向速度分布和横向发散角等因素综合考虑,对铬原子束横向一维激光冷却进行了优化分析.经过与均匀取值法比较,这种方法能够更好地体现原子运动的不确定性,挑选出不参与冷却过程的同位素,使考察界面内原子束的横向位置分布更好的符合实验结果.结果显示,冷却过程中其他同位素的存在使原子束横向位置分布的中心最大值减小9.3%,半高宽增加11%,并且增加轮廓曲线的基底.
    A well collimated atomic beam plays an important role in laser focused Cr atom deposition. The simulations of one-dimensional (1D) transverse laser cooling of Cr atomic beam is performed with the Monte Carlo method. Taking into account the stochastic initial conditions of each atom, isotopes other than 52Cr, longitudinal velocity distribution and transverse divergence, the atomic beam cooled by laser is optimized and evaluated. The obtained results are consistent with experimental. In addition, with picking out the trajectories of isotopes other than 52Cr that are not cooled by the laser the center maximum value can be reduced by 9.3%, and the FWHM is increased by 11% of the transverse distribution.
    • 基金项目: 清华大学国家重点实验室开放基金项目(批准号:DL-003)、上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室开放基金项目(批准号:ammt2011A-3)资助的课题.
    [1]

    McClelland J J, Anderson W R, Bradley C C, Walkiewicz M, Celotta R J 2003 J. Res. Natl. Inst. Stand. Technol 108 99

    [2]

    Li T B 2005 SMT 185 8 (in Chinese) [李同保 2005 上海计量测试 185 8]

    [3]

    Ma Y, Zhang B W, Zheng C L, Ma S S, Li F S, Wang Z S, Li T B 2007 Acta Phys. Sin. 56 1365 (in Chinese) [马 艳、张宝武、郑春兰、马珊珊、李佛生、王占山、李同保 2007 物理学报 56 1365]

    [4]

    Zhang W T, Zhu B H, Xiong X M 2009 Acta Phys. Sin. 58 8199 (in Chinese)[张文涛、朱宝华、熊显名 2009 物理学报 58 8199]

    [5]

    Lu X D, Li T B, Ma Y 2010 Chin. Phys. B 19 123201

    [6]

    Zheng C L, Li T B, Ma Y,Ma S S,Zhang B W 2006 Acta Phys. Sin. 55 4528 (in Chinese) [郑春兰、李同保、马 艳、马珊珊、张宝武 2006 物理学报 55 4528]

    [7]

    McClelland J J 1995 J. Opt. Soc. Am. B 12 1761

    [8]

    Ma Y, Zhang B W, Zheng C L, Ma S S, Li F S, Wang Z S, Li T B 2006 Acta Phys. Sin. 55 4086 (in Chinese)[马 艳、张宝武、郑春兰、马珊珊、李佛生、王占山、李同保 2006 物理学报 55 4086]

    [9]

    Scholten R E, Gupta R, McClelland J J, Celotta R J, Levenson M S, Vangel M G 1997 Phys. Rev. A 55 1331

    [10]

    Balykin V I, Letokhov V S, Minogin V G, Zuera T V 1984 Appl. Phys. B 35 149

    [11]

    Dalibard J, Salomon C, Aspect A, Arimondo E, Kaiser R, Vansteenkiste N, Cohen-Tannoudji C 1989 Atomic Physics (Singapore: World Scientific) 199

    [12]

    Sheehy B, Shang S Q, van der Straten P, Metcalf H 1990 Chem. Phys. 145 317

    [13]

    Ma H Y, Cheng H D, Zhang W Z, Liu L, Wang Y Z 2009 Acta Phys. Sin. 58 1569 (in Chinese)[马红玉、成华东、张文卓、刘 亮、王育竹 2009 物理学报 58 1569]

    [14]

    Bosch R C M 2002 Technische Universiteit Eindhoven

    [15]

    Wang Z S,Ma S S,Ma Y,Zhao M,Liu H B 2006 Optics and Precision Engineering 14 63 (in Chinese)[王占山、马珊珊、马 艳、赵 敏、刘恒彪 2006 光学精密工程 14 63]

    [16]

    Zhang B W, Zhang W T, Ma Y, Li T B 2008 Acta Phys. Sin. 57 5485 (in Chinese) [张宝武、张文涛、马 艳、李同保 2008 物理学报 57 5485]

    [17]

    Zhang B W, Li T B, Ma Y 2008 Chin. Opt. Lett. 6 782

    [18]

    Metcalf H J, Straten P 1999 Laser Cooling and Trapping (Berlin: Springer-Verlag), p88

  • [1]

    McClelland J J, Anderson W R, Bradley C C, Walkiewicz M, Celotta R J 2003 J. Res. Natl. Inst. Stand. Technol 108 99

    [2]

    Li T B 2005 SMT 185 8 (in Chinese) [李同保 2005 上海计量测试 185 8]

    [3]

    Ma Y, Zhang B W, Zheng C L, Ma S S, Li F S, Wang Z S, Li T B 2007 Acta Phys. Sin. 56 1365 (in Chinese) [马 艳、张宝武、郑春兰、马珊珊、李佛生、王占山、李同保 2007 物理学报 56 1365]

    [4]

    Zhang W T, Zhu B H, Xiong X M 2009 Acta Phys. Sin. 58 8199 (in Chinese)[张文涛、朱宝华、熊显名 2009 物理学报 58 8199]

    [5]

    Lu X D, Li T B, Ma Y 2010 Chin. Phys. B 19 123201

    [6]

    Zheng C L, Li T B, Ma Y,Ma S S,Zhang B W 2006 Acta Phys. Sin. 55 4528 (in Chinese) [郑春兰、李同保、马 艳、马珊珊、张宝武 2006 物理学报 55 4528]

    [7]

    McClelland J J 1995 J. Opt. Soc. Am. B 12 1761

    [8]

    Ma Y, Zhang B W, Zheng C L, Ma S S, Li F S, Wang Z S, Li T B 2006 Acta Phys. Sin. 55 4086 (in Chinese)[马 艳、张宝武、郑春兰、马珊珊、李佛生、王占山、李同保 2006 物理学报 55 4086]

    [9]

    Scholten R E, Gupta R, McClelland J J, Celotta R J, Levenson M S, Vangel M G 1997 Phys. Rev. A 55 1331

    [10]

    Balykin V I, Letokhov V S, Minogin V G, Zuera T V 1984 Appl. Phys. B 35 149

    [11]

    Dalibard J, Salomon C, Aspect A, Arimondo E, Kaiser R, Vansteenkiste N, Cohen-Tannoudji C 1989 Atomic Physics (Singapore: World Scientific) 199

    [12]

    Sheehy B, Shang S Q, van der Straten P, Metcalf H 1990 Chem. Phys. 145 317

    [13]

    Ma H Y, Cheng H D, Zhang W Z, Liu L, Wang Y Z 2009 Acta Phys. Sin. 58 1569 (in Chinese)[马红玉、成华东、张文卓、刘 亮、王育竹 2009 物理学报 58 1569]

    [14]

    Bosch R C M 2002 Technische Universiteit Eindhoven

    [15]

    Wang Z S,Ma S S,Ma Y,Zhao M,Liu H B 2006 Optics and Precision Engineering 14 63 (in Chinese)[王占山、马珊珊、马 艳、赵 敏、刘恒彪 2006 光学精密工程 14 63]

    [16]

    Zhang B W, Zhang W T, Ma Y, Li T B 2008 Acta Phys. Sin. 57 5485 (in Chinese) [张宝武、张文涛、马 艳、李同保 2008 物理学报 57 5485]

    [17]

    Zhang B W, Li T B, Ma Y 2008 Chin. Opt. Lett. 6 782

    [18]

    Metcalf H J, Straten P 1999 Laser Cooling and Trapping (Berlin: Springer-Verlag), p88

  • [1] 尹俊豪, 杨涛, 印建平. 基于\begin{document}${{\bf{A}}}^{{\boldsymbol{2}}}{{{\boldsymbol{\Pi}} }}_{{\boldsymbol{1/2}}}{\boldsymbol{\leftarrow }}{{\bf{X}}}^{{\boldsymbol{2}}}{{{\boldsymbol{\Sigma }}}}_{{\boldsymbol{1/2}}}$\end{document}跃迁的CaH分子激光冷却光谱理论研究. 物理学报, 2021, 70(16): 163302. doi: 10.7498/aps.70.20210522
    [2] 李子亮, 师振莲, 王鹏军. 采用永磁铁的钠原子二维磁光阱的设计和研究. 物理学报, 2020, 69(12): 126701. doi: 10.7498/aps.69.20200266
    [3] 万明杰, 李松, 金成国, 罗华锋. 激光冷却SH阴离子的理论研究. 物理学报, 2019, 68(6): 063103. doi: 10.7498/aps.68.20182039
    [4] 万明杰, 罗华锋, 袁娣, 李松. 激光冷却KCl阴离子的理论研究. 物理学报, 2019, 68(17): 173102. doi: 10.7498/aps.68.20190869
    [5] 陈涛, 颜波. 极性分子的激光冷却及囚禁技术. 物理学报, 2019, 68(4): 043701. doi: 10.7498/aps.68.20181655
    [6] 陈忠, 赵子甲, 吕中良, 李俊汉, 潘冬梅. 基于蒙特卡罗-离散纵标方法的氘氚激光等离子体聚变反应率数值模拟. 物理学报, 2019, 68(21): 215201. doi: 10.7498/aps.68.20190440
    [7] 邢伟, 孙金锋, 施德恒, 朱遵略. AlH+离子5个-S态和10个态的光谱性质以及激光冷却的理论研究. 物理学报, 2018, 67(19): 193101. doi: 10.7498/aps.67.20180926
    [8] 张云光, 张华, 窦戈, 徐建刚. 激光冷却OH分子的理论研究. 物理学报, 2017, 66(23): 233101. doi: 10.7498/aps.66.233101
    [9] 苟维, 刘亢亢, 付小虎, 赵儒臣, 孙剑芳, 徐震. 中性汞原子磁光阱装载率的优化. 物理学报, 2016, 65(13): 130201. doi: 10.7498/aps.65.130201
    [10] 林舒, 闫杨娇, 李永东, 刘纯亮. 微波器件微放电阈值计算的蒙特卡罗方法研究. 物理学报, 2014, 63(14): 147902. doi: 10.7498/aps.63.147902
    [11] 滕建, 朱斌, 王剑, 洪伟, 闫永宏, 赵宗清, 曹磊峰, 谷渝秋. 激光加速质子束对电磁孤立子的照相模拟研究. 物理学报, 2013, 62(11): 114103. doi: 10.7498/aps.62.114103
    [12] 丛东亮, 许朋, 王叶兵, 常宏. 锶热原子束二维准直的动力学过程的蒙特卡罗模拟及实验研究. 物理学报, 2013, 62(15): 153702. doi: 10.7498/aps.62.153702
    [13] 文德智, 卓仁鸿, 丁大杰, 郑慧, 成晶, 李正宏. 蒙特卡罗模拟中相关变量随机数序列的产生方法 . 物理学报, 2012, 61(22): 220204. doi: 10.7498/aps.61.220204
    [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] 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
    [16] 张宝武, 张文涛, 马 艳, 李同保. 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
    [17] 张鹏飞, 许忻平, 张海潮, 周善钰, 王育竹. 紫外光诱导原子脱附技术在单腔磁阱装载中的应用. 物理学报, 2007, 56(6): 3205-3211. doi: 10.7498/aps.56.3205
    [18] 赵宗清, 丁永坤, 谷渝秋, 王向贤, 洪 伟, 王 剑, 郝轶聃, 袁永腾, 蒲以康. 超短超强激光与铜靶相互作用产生Kα源的蒙特卡罗模拟. 物理学报, 2007, 56(12): 7127-7131. doi: 10.7498/aps.56.7127
    [19] 郝樊华, 胡广春, 刘素萍, 龚 建, 向永春, 黄瑞良, 师学明, 伍 钧. 钚体源样品γ能谱计算的蒙特卡罗方法. 物理学报, 2005, 54(8): 3523-3529. doi: 10.7498/aps.54.3523
    [20] 谢 旻, 凌 琳, 杨国建. 非简并Λ型三能级原子的速度选择相干布居俘获. 物理学报, 2005, 54(8): 3616-3621. doi: 10.7498/aps.54.3616
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-02-23
  • 修回日期:  2011-05-23
  • 刊出日期:  2011-11-15

铬原子束横向一维激光冷却的蒙特卡罗方法仿真

  • 1. 中国计量学院,杭州 310018;
  • 2. 清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,北京 100084;
  • 3. 同济大学,上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室,上海 200092
    基金项目: 清华大学国家重点实验室开放基金项目(批准号:DL-003)、上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室开放基金项目(批准号:ammt2011A-3)资助的课题.

摘要: 激光汇聚铬原子沉积实验中,铬原子束准直度的好坏非常重要.利用蒙特卡罗随机思想选取原子轨迹初始条件,将52Cr原子以外的其他同位素、纵向速度分布和横向发散角等因素综合考虑,对铬原子束横向一维激光冷却进行了优化分析.经过与均匀取值法比较,这种方法能够更好地体现原子运动的不确定性,挑选出不参与冷却过程的同位素,使考察界面内原子束的横向位置分布更好的符合实验结果.结果显示,冷却过程中其他同位素的存在使原子束横向位置分布的中心最大值减小9.3%,半高宽增加11%,并且增加轮廓曲线的基底.

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参考文献 (18)

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