原子阱,氪-81,撒哈拉的地下水

自放射性碳年龄测定法在1949年首次在实验中得以证实以来,长寿命的由宇宙射线产生的放射性核素痕量分析这一领域,无论是在分析技术还是在可利用的核素种类上,都取得了长足的进步.它所产生的影响已经渗透到广泛的科学和技术领域.文章介绍了一种新的痕量分析方法——原子阱痕量分析(atomtraptraceanalysis,ATTA).这种方法已经用于分析环境样品中的氪-81(半衰期为23万年;同位素含量约为1×10-12)和氪-85(半衰期为10.8年;同位素含量约为2×10-11)核素.氪-81主要由宇宙射线产生于大气层上部.它是理想的测定年代范围从5万年到100万年的水和冰样品的放射性核素.另一方面,氪-85是铀-235和钋-239的核裂变产物.对氪-85的同位素含量测定可以用于监督国际核公约的执行情况.在ATTA中,一个由激光光束和磁场共同产生的原子阱可以有选择地捕陷特定核素的原子.被囚禁的原子可以通过观察其荧光来进行探测.作为ATTA技术的第一次实际应用,一个国际合作小组确定了撒哈拉沙漠地区Nubian含水土层中地下水的寿命.利用ATTA对地下水寿命的成功测定,标志着放射性氪年龄测定法在地球科学中的广泛应用已经具备了可行性.     

用激光计数放射性氪原子

原子阱痕量分析是一种基于激光的新方法,能够对数微升氪气中丰度低至10^-14的⁸⁵Kr和⁸¹Kr原子进行计数测量．介绍了在合肥建成的痕量放射性氪同位素测量系统,包括ATTA装置、水中溶解气提取和氪气分离提纯的样品处理设备．利用该系统对国内多处大气中⁸⁵Kr浓度的测量结果为1.3～1.6 Bq/m³,与文献中北半球大气本底值相吻合．对华南和华北的几个浅层和深层地下水样品进行了⁸⁵Kr和⁸¹Kr测年,示范了该系统的应用．     

原子阱，氪-81，撒哈拉的地下水

自放射性碳年龄测定法在1949年首次在实验中得以证实以来,长寿命的由宇宙射线产生的放射性核素痕量分析这一领域,无论是在分析技术还是在可利用的核素种类上,都取得了长足的进步.它所产生的影响已经渗透到广泛的科学和技术领域.文章介绍了一种新的痕量分析方法——原子阱痕量分析(atom trap trace analysis,ATTA).这种方法已经用于分析环境样品中的氪-81(半衰期为23万年;同位素含量约为1×10-12)和氪-85(半衰期为10.8年;同位素含量约为2×10-11)核素.氪-81主要由宇宙射线产生于大气层上部.它是理想的测定年代范围从5万年到100万年的水和冰样品的放射性核素.另一方面,氪-85是铀-235和钋-239的核裂变产物.对氪-85的同位素含量测定可以用于监督国际核公约的执行情况.在ATTA中,一个由激光光束和磁场共同产生的原子阱可以有选择地捕陷特定核素的原子.被囚禁的原子可以通过观察其荧光来进行探测.作为ATTA技术的第一次实际应用,一个国际合作小组确定了撒哈拉沙漠地区Nubian含水土层中地下水的寿命.利用ATTA对地下水寿命的成功测定,标志着放射性氪年龄测定法在地球科学中的广泛应用已经具备了可行性.     

实现冷原子或冷分子囚禁的可控制光学四阱

提出了一种利用单光束照明二元π相位板与透镜组合系统实现冷原子或冷分子囚禁的可控制光学四阱新方案.计算了四阱的光强分布，讨论了从光学四阱到双阱或到单阱的演化过程，并导出了四阱和双阱几何参数、光强分布、强度梯度及其曲率与光学透镜系统参数间的解析关系.研究表明，通过相对移动二元π相位板可实现光学四阱到双阱或到单阱的连续双向演化，获得了四阱或双阱间距与相位板移动距离的关系.该方案在超冷原子物理、冷分子物理、原子光学、分子光学和量子光学，甚至量子计算及信息处理等领域中有着广阔的应用前景. 关键词： 二元π相位板 可控制光学四阱 原子分子囚禁 原子光学     

Characterizing optical dipole trap via fluorescence of trapped cesium atoms

Optical dipole trap (ODT) is becoming an important tool of manipulating neutral atoms. In this paper ODT is realized with a far-off resonant laser beam strongly focused in the magneto-optical trap (MOT) of cesium atoms. The light shift is measured by simply monitoring the fluorescence of the atoms in the magneto-optical trap and the optical dipole trap simultaneously. The advantages of our experimental scheme are discussed, and the effect of the beam waist and power on the potential of dipole trap as well as heating rate is analyzed.     

实现冷原子、冷分子光学囚禁的组合三光学势阱方案

提出了一种利用单束平面光波照明液晶空间光相位调制器与透镜组合系统实现在透镜焦平面上的可演化组合三光学势阱方案.分析了该组合三光学势阱的形成原理,计算了势阱的相关特征参数,研究了从组合三光学势阱到双阱或到单阱的双向演化过程.最后,探讨了该组合三光学势阱及其新颖三阱光学晶格方案在实现物质波四波混频、三原子样品冷碰撞性质研究等领域中潜在应用前景. 关键词： 原子光学 原子分子囚禁 液晶空间光相位调制器 组合三光学势阱     

冷原子或冷分子囚禁的可控制光学双阱

提出了一种采用单光束照明二元π相位板与透镜组合系统产生的适用于冷原子与分子囚 禁的可控制光学双阱方案.计算了双阱的光强分布，研究了双阱到单阱的演化过程，并导出了双阱几何参数、光强分布、强度梯度及其曲率与光学系统参数间的解析关系.研究发现， 通过相对移动二元相位板可实现光学双阱到单阱的连续双向演化，得到了双阱间距与相位板移动距离的关系.该方案不仅简单可行、操作方便，而且在原子物理、原子光学、分子光学和量子光学领域中有着广阔的应用前景. 关键词： 二元相位板 可控制光学双阱 原子囚禁 原子光学 分子光学     

单原子冷却及光学操控的实验进展

文章综述了基于原子冷却与俘获的单原子制备及其光学操控的基本实验原理及实验进展,并介绍了单原子制备及光学操控在量子寄存器、单光子源、原子-光子纠缠等方面的应用,简述了文章作者所在研究小组在单原子制备和光学操控方面的实验进展.     

中性汞原子磁光阱装载率的优化

量子投影噪声是影响光晶格钟的一个重要参数,提高磁光阱中装载率有利于降低量子投影噪声,可提升光晶格钟的性能.针对实验所用的汞原子单腔磁光阱,本文分析并计算了磁光阱中汞原子受力情况和一维运动规律,在此基础上用随机数方法对磁光阱中汞原子三维装载进行了数值计算,获得了磁光阱中的稳态原子数,研究了磁光阱的冷却激光的光强、失谐量以及磁场梯度等参数对稳态原子数的影响,得出了获得最优装载率的实验参数.涉及的计算方法和结论对汞原子光晶格钟的实验设计具有参考价值.     

用于冷原子制备的激光扩束准直器的研制

针对现有的冷原子实验用的多数保偏光纤输入型扩束准直器不能对输入激光束的偏振进行精确调节的缺陷,提出了一种全长度为135mm,输出圆形光斑有效直径为20mm的紧凑型偏振可调激光扩束准直器.该扩束准直器中的偏振棱镜和波片偏振轴均可独立调节,能对单模保偏光纤输入光束的偏振态进行精确调节和保持.所研制的激光扩束准直器在三维磁光阱冷原子实验中制备出了满足冷原子干涉实验要求的冷原子团,冷原子团原子数为5×108,温度约为10μK,并获得了最大上抛高度为1.156m的原子喷泉飞行时间信号.     

Extending the trapping lifetime of single atom in a microscopic far-off-resonance optical dipole trap

In our experiment, a single cesium atom prepared in a large-magnetic-gradient magneto–optical trap (MOT) can be efficiently transferred into a 1064-nm far-off-resonance microscopic optical dipole trap (FORT). The efficient transfer of the single atom between the two traps is used to determine the trapping lifetime and the effective temperature of the single atom in FORT. The typical trapping lifetime has been improved from ～ 6.9 s to ～ 130 s by decreasing the background pressure from ～ 1 × 10^–10 Torr to ～ 2 × 10^–11Torr and applying one-shot 10-ms laser cooling phase. We also theoretically investigate the dependence of trapping lifetimes of a single atom in a FORT on trap parameters based on the FORT beam’s intensity noise induced heating. Numerical simulations show that the heating depends on the FORT beam’s waist size and the trap depth. The trapping time can be predicted based on effective temperature measurement of a single atom in the FORT and the intensity noise spectra of the FORT beam. These experimental results are found to be in agreement with the predictions of the heating model.     

Bestimmung des Vinylacetatbestandteils von Mischpolymerisaten

Es wird eine Markierungssnthese für ¹⁴C-Vinylacetat beschrieben, mit dessen Hilfe die Bestimmung des VA-Anteils in Misch-polymerisaten aur radiometrischem Wege durchgeführt wird. Die Ergebnisse werden mit elementaranalytisch erhaltenen Werten verglichen.     

Atom in a femtosecond bichromatic laser field

The ionization of real hydrogen atom is studied under the action of a two-color pulsed laser field of duration 2.12 fs consisting of a fundamental frequencyω and one of its harmonics. We study the effect of phase difference (φ betweenω and its harmonic on the ionization probability. It is found that ionization can be switched on and off by varying the relative phaseφ betweenω and its harmonic.     

Study of the Stability of Some Isothiocyanates in Water and Other Solvent Systems by the Use of Their Radioactive Kryptonates

The preparation and air stability of various isothiocyanate kryptonates has been described in a previous communication. In this paper, their stability in water, water-ethanol, and water-acetone mixtures is discussed. The results give some insight into the relationship between apparent solubility and molecular structure, and indicate the potential usefulness of radioactive kryptonates for work of this type.     

Measurement of uranium and its isotopes at trace levels in environmental samples using mass spectrometry

Actinides have widely entered the environment as a result of nuclear accidents and atmospheric weapon testing. These radionuclides, especially uranium, are outstanding radioactive pollutants, due to their high radiotoxicity and long half-lives. In addition to this, since depleted uranium (DU) has been used in the Balkan conflict in 1999, there has been a concern about the possible consequences of its use for the people and environment. Therefore, accurate, precise and simple determination methods are necessary in order to evaluate the human dose and the concentration and effects of these nuclides in the environment. The principal isotopes of uranium e.g. ²³⁵U and ²³⁸U are of primordial origin and ²³⁴U present in radioactive equilibrium with ²³⁸U. ²³⁶U occurs in nature at ultra trace concentrations with a ²³⁶U: ²³⁸U atom ratio of 10⁻¹⁴. Concentrations of uranium in soil samples were determined using inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) and isotope ratios of uranium were measured using a thermal ionisation mass spectrometer. Radioactive dis-equilibrium of ²³⁴/²³⁸U, depletion of ²³⁵/²³⁸U and significant evidence of ²³⁶U/²³⁸U were noticed in soil samples.      

可操控二种冷原子或冷分子样品的光学双阱新方案及其实验研究

提出了一种构建可囚禁与操控二种冷原子或冷分子样品的光学双阱的新方案,该方案采用常用的液晶空间光调制器作为分光器件,分光调制函数类似二元相位光栅;对提出的方案进行了模拟实验研究,并研究了从光学双阱到单阱的双向演化过程,该光学双阱的模拟实验结果表明与理论方案相符,双阱的操控性好,有利于二种不同的冷原子或冷分子样品的装载与操控等相关实验研究. 关键词： 原子光学 原子分子囚禁 液晶空间光相位调制器 光学双阱     

7. Mitteilung: Anwendung des radioaktiven Kryptonates von Glas als Indikator des Äquivalenzpunktes bei Fällungstitrationen

Es wurde eine Methode zur Bestimmung von Kationen durch Fällungstitration unter Anwendung von radioaktivem Glaskrptonat als Indikator des Äquivalenzpunktes entwickelt. Damit wurden Cd²⁺ durch Titration mit 0,1 m Naf als Maβlösung bestimmt. Nach Überschreiten des Äquivalenter Teil des ⁸⁵Kr freigesetzt, wodurch die Radioaktivität des Glases absinkt. Bei der Titration wird diskontinuierlich gearbeitet, d. h. die Restaktivität des Glaskryptonates gemessen.     

Dy3+/Nd3+掺杂对Sr4Al14O25:Eu2+陷阱能级的影响

采用高温固相法合成了Sr₄Al₁₄O₂₅: Eu²⁺,Sr₄Al₁₄O₂₅: Eu²⁺,Dy³⁺和Sr₄Al₁₄O₂₅: Eu²⁺,Nd³⁺材料,研究了Dy³⁺或Nd     

Optical Analysis of Er3+:Boro-Fluoro-Phosphate Glasses

This paper deals with the preparation and optical analysis of Er³⁺ (0.2 mol%) boro-fluoro-phosphate glasses in the following glass compositions:

• Series A: 69.8 B₂O₃–10 P₂O₅–10(ZnO/CdO/TeO₂)–10 AlF₃

• Series B: 69.8 B₂O₃–10 P₂O₅–10(ZnO/CdO/TeO₂)–10 LiF

Measured Vis-NIR absorption spectra of Er³⁺:boro-fluoro-phosphate glasses have revealed nine absorption bands at 377 nm, 405 nm, 450 nm, 486 nm, 519 nm, 543 nm, 649 nm, 973 nm and 1529 nm, which correspond with the transitions of ⁴I_15/2 → ⁴G_11/2, (²G_9/2,⁴H_9/2), ⁴F_5/2, ⁴F_7/2, ²H_11/2, ⁴S_3/2, ⁴F_9/2, ⁴I_11/2, and ⁴I_13/2, respectively. With an excitation at λ _exci = 375 nm, a bright green emission (⁴S_3/2 → ⁴I_15/2) at 547 nm has been observed from these erbium glasses. Judd–Ofelt characteristic intensity Ω_λ (λ = 2, 4, 6) parameters are obtained from the absorption spectra, and these results were used to compute the radiative properties of Er³⁺:boro-fluoro-phosphate glasses. The NIR emission (⁴I_13/2 → ⁴I_15/2) at 1547 nm from these glasses was measured with an Ar⁺ laser (514.5 nm) as an excitation source.     

冷原子的双阱微磁表面囚禁

提出了两种新颖的采用载流导线的双阱微磁表面囚禁方案(即双U形与双Z形导线囚禁)。通过改变囚禁方案中直导线中的电流方向，即可将双U形导线囚禁改变为双Z形导线囚禁；如果逐渐减小直导线中的电流大小，即可将一个双阱微磁囚禁连续地合并为一个单阱微磁囚禁，反之亦然。详细计算和分析了上述两种载流导线囚禁方案的磁场及其梯度的空间分布。研究发现在导线中通以较小的电流，即可在导线表面附近产生很大的磁场梯度及其曲率。例如当电流为O．2A时，其磁场梯度和曲率可分别达到0．2T／cm和10T／cm2以上。由于双U形导线囚禁中存在磁场零点，而双Z形导线囚禁中仅存在磁场最小值，所以双U形导线囚禁仅适用于制备双样品磁光囚禁(MOT)或研究中性原子的冷碰撞，而双Z形导线囚禁除了可用于研究原子的冷碰撞之外，还可以用于制备双样品玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)或实验研究双阱玻色-爱因斯坦凝聚的性质等。