Titāna atomu stars, kas ražots no komerciāli pieejamām detaļām

Stars, kas izveidots no sublimācijas sūkņa, atver durvis kvantu fizikas eksperimentiem.

Titāna atomu stars, kas ražots no komerciāli pieejamu detaļu svina attēlu

Atomu stariem ir galvenā loma atomu īpašību izpētē. Kaut arī dažus elementus, piemēram, sārmus, vakuumā sublimation tiek viegli ražoti starā, citi - nē. It īpaši titāna atomu staru radīšana, jo īpaši, ir izaicinājums, neskatoties uz interesi par šo elementu precizitātes spektroskopijai un kvantu fizikai.

Titāns ir ļoti ugunsizturīgs elements, kas sublimācijas laikā rada dažus metastabilus dzesēšanas atomus. Schrott et al. izstrādāja sistēmu, lai pārvarētu šos izaicinājumus, un ieguva darba modeli, izmantojot komerciāli pieejamu tehnoloģiju.

Komandas avots izmanto parasto getter sūkni, ko sauc par titāna sublimācijas sūkni. Iestatījumā, kas atgādina kvēlspuldzi, titāna pusi starojoši silda ar volframa iekšējo spoli un izstaro zemes stāvokļa sublimētu titāna atomu staru. Šie sublimētie atomi tiek optiski iesūknēti augstākā enerģijas līmenī lāzera dzesēšanai.

"Mūsu rezultāts nodrošina skaidru ceļu uz lāzera dzesēšanas un titāna atomu slazdošanas realizāciju," sacīja autors Džeksons Šrots. "Cerība ir tāda, ka šis staru avota stils tiks ieviests jaunos lāzera dzesēšanas un slazdošanas eksperimentos titānam un, iespējams, arī citos pārejas metālos."

Darbs ļaus turpmākajiem ultrakolētiem titāna eksperimentiem. Jau jau pētnieki ir izmantojuši staru divos jaunos eksperimentos savā laboratorijā.

"Kad mēs iegūstam pieredzi šo avotu darbībā, mēs varam uzzināt, kā dizainu var vēl vairāk pilnveidot," sacīja Šrots. "Galu galā mēs varam atgriezties pie līdzīgu staru avotu ražošanas darba citiem pārejas metāla elementiem."

Avots: "Titāna atomu stars Ultracold Atom eksperimentiem", Džeksons Šrots, Diego Novoa, Skots Eustice un Dan M. Stamper-Curns, zinātnisko instrumentu apskats (2024). Rakstam var piekļūt vietnē https://doi.org/10.1063/5.0223352.