一种用于氪原子的环形永磁体塞曼减速器

论文摘要

基于激光冷却与囚禁原理的原子阱痕量分析技术,可以对氪的放射性同位素进行高灵敏度检测,在地球物理与环境科学领域具有广泛应用。塞曼减速器可用于产生连续低速的原子束流,是原子阱痕量分析系统中的关键部件之一。采用永磁体设计的塞曼减速器组装和调试方便,磁场强度稳定,且不需要恒流电源和冷却装置,因此获得了越来越多的关注和研究。文中基于环形永磁体设计了一种用于氪原子的塞曼减速器,通过有限元分析得到了减速器磁场的空间分布,根据设计参数制造了环形永磁体塞曼减速器,测量了轴线上的磁场分布。减速器长度51.2 cm,有效减速区域长度46.9 cm,实测磁场与理论减速磁场最大偏差小于3.6 G,平均偏差1.3 G。进一步模拟了原子束流在设计磁场和实测磁场下的减速过程,并分析了磁场的径向变化对于原子束流减速的影响规律,结果表明:当原子束流直径小于20 mm时,该塞曼减速器可将初速度最大为250 m/s的氪原子减速至50 m/s。

论文目录

• 0 引言
• 1 塞曼减速磁场设计
•   1.1 塞曼减速基本原理
•   1.2 塞曼减速磁场参数设定
• 2 环形永磁体塞曼减速器
•   2.1 环形永磁体磁场特性
•   2.2 环形永磁体塞曼减速器设计
•   2.3 环形永磁体塞曼减速器磁场的空间分布
•   2.4 环形永磁体塞曼减速器制备
• 3 氪原子束流减速过程模拟
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 游翔宇,冯高平,王明东,饶伟,宋俊玲,王广宇,洪延姬

关键词: 塞曼减速器,激光冷却与囚禁,永磁体,原子束流

来源: 红外与激光工程 2019年05期

年度: 2019

分类: 信息科技,基础科学

专业: 物理学,无线电电子学

单位: 航天工程大学激光推进及其应用国家重点实验室

基金: 国家自然科学基金(61505263,61505262)

分类号: O562;TN24

页码: 233-240

总页数: 8

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