Атомен лъч от титан, произведен от налични в търговската мрежа части
Лъчът, създаден от помпа за сублимация, отваря врати за експерименти с квантова физика.
Атомен лъч от титан, произведен от наличните в търговската мрежа части, водещи изображение
Атомните лъчи са централни за изследването на атомните свойства. Докато някои елементи, като алкалите, лесно се произвеждат в лъч чрез сублимация във вакуум, други не са. Създаването на атомен лъч от титан, по -специално, е предизвикателство, въпреки интереса към този елемент за прецизна спектроскопия и квантова физика.
Титанът е силно огнеупорен елемент, който създава няколко метастабилни охлаждащи се атома по време на сублимация. Schrott et al. проектира система за преодоляване на тези предизвикателства и постигна работещ модел, използвайки наличната в търговската мрежа технология.
Източникът на екипа използва обща помпа Getter, наречена помпа за сублимация на титан. В настройка, наподобяваща нажежаема крушка, титановото полукълбо се нагрява радиално от вътрешна волфрамова намотка и излъчва лъч от сублимирани титанови атоми на земята. Тези сублимирани атоми се изпомпват оптично в по -високо енергийно ниво за лазерно охлаждане.
„Нашият резултат осигурява ясен път към реализиране на лазерно охлаждане и улавяне на титанови атоми“, заяви авторът Джаксън Шрот. "Надеждата е, че този стил на източника на лъчи ще бъде реализиран в нови експерименти с лазерно охлаждане и улавяне на титан и евентуално други преходни метали."
Работата ще даде възможност за бъдещи експерименти с Ultracold Titanium. Вече изследователите са използвали лъча в два нови експеримента в лабораторията си.
"Докато натрупваме опит с тези източници, може да научим как дизайнът може да бъде допълнително усъвършенстван", каза Шрот. "В крайна сметка можем да се върнем към работата по производството на подобни източници на лъчи за други елементи на преходни метали."
Източник: "Атомен лъч от титан за експерименти с UltraCold Atom", от Джаксън Шрот, Диего Новоа, Скот Еустис и Дан М. Стампер-Кърн, преглед на научните инструменти (2024). На статията можете да получите достъп на https://doi.org/10.1063/5.0223352.