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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

丛东亮 许朋 王叶兵 常宏

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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

丛东亮, 许朋, 王叶兵, 常宏

Simulations using Monte Carlo method and expriment on dynamics of two-dimensional collimated thermal atomic beam of strontium

Cong Dong-Liang, Xu Peng, Wang Ye-Bing, Chang Hong
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  • 在考虑随机因素的情况下, 应用蒙特卡罗方法在理论上详细研究了锶原子束二维激光准直的动力学过程. 综合考虑原子横向发散角、初始原子位置、纵向速度分布、同位素等因素, 获得了激光二维准直后的原子横向空间分布的模拟结果以及随准直光失谐、光功率等参量因素的变化. 通过与实验数据比较, 理论值和实验值很好相符, 显示蒙特卡罗方法可以精确地描述锶原子束二维准直的动力学过程. 为原子束激光二维准直的精确控制, 高精度原子钟系统的优化, 提供了一种理论分析方法.
    Considering the stochastic factors and using Monte Carlo method, we have studied the dynamics of two-dimensional (2D) collimated thermal atomic beam of strontium theoretically. Taking into account transverse divergence, initial position of each atom, longitudinal velocity distribution, and isotopes, we show the theoretical transverse distribution and the results of the Monte Carlo method as functions of detuning and power of laser, respectively. The theoretical results agree excellently with the experimental data, showing that the Monte Carlo method has precisely described the dynamics of 2D collimated thermal atomic beam of strontium. The method can provide an analytical tool for precisely controlling the 2D collimated thermal atomic beam and optimizing the atomic clock system.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11074252, 61127901)和中国科学院院重点部署项目(批准号: Y218YB2101)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 11074252, 61127901), and the Key projects of Chinese Academy of Sciences (Grant No. Y218YB2101).
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-04-07
  • 修回日期:  2013-04-23
  • 刊出日期:  2013-08-05

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

  • 1. 中国科学院国家授时中心, 时间频率基准重点实验室, 西安 710600;
  • 2. 中国科学院大学, 北京 100049
    基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11074252, 61127901)和中国科学院院重点部署项目(批准号: Y218YB2101)资助的课题.

摘要: 在考虑随机因素的情况下, 应用蒙特卡罗方法在理论上详细研究了锶原子束二维激光准直的动力学过程. 综合考虑原子横向发散角、初始原子位置、纵向速度分布、同位素等因素, 获得了激光二维准直后的原子横向空间分布的模拟结果以及随准直光失谐、光功率等参量因素的变化. 通过与实验数据比较, 理论值和实验值很好相符, 显示蒙特卡罗方法可以精确地描述锶原子束二维准直的动力学过程. 为原子束激光二维准直的精确控制, 高精度原子钟系统的优化, 提供了一种理论分析方法.

English Abstract

参考文献 (16)

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