激光冷却和捕陷中性原子②

3.3 低于多普勒极限的冷却机制 低于多普勒极限温度的冷却,基本都是在形成"光学粘胶"中依靠其它机制实现的.在这些机制中,必须考虑到原子的多能级结构,不再能简单地看成二能级系统.     

组合光场增强压缩真空场中原子冷却作用

研究了行波和驻波构成的组合光场对压缩真空场中原子冷却的增强作用,发现作用于原子的辐射力具有很强的相敏性;附加适量的行波场,可使原子冷却温度比纯驻波场情况降得更低,甚至可低于多普勒温度极限以下两个数量级. 关键词：     

锶原子多普勒冷却温度的测量

在实现基于碱土金属锶原子(5s2)1S0→(5s5p)1P1的多普勒冷却实验基础上,分别采用短程飞行时间法和原子吸收膨胀法,测量了锶原子同位素88Sr(玻色子)冷原子团温度约为9 mK,87Sr(费米子)冷原子团的温度在2 mK左右,并结合多普勒冷却极限温度理论对实验结果进行了分析.为下一步1S0→3P1的窄线宽冷却提供了良好的基础.     

一维σ^＋—σ^—冷却光和再抽运光对多能级钠原子作用研究

表述了包含钠２４个磁能级的原子在一维σ＾＋－σ＾－冷却光和再抽运光中各磁子能级粒子分布随时间变化的公式及多普勒冷却力，计算并讨论了不同冷却光失谱情况，不同抽抽运光强和失谐情况下原子的多普勒冷却力的上能级粒子数占基态总粒子数的比例Ｐ（ｖ）随速度的变化，该模型的计算结果能解释在磁光陷阱（ＭＯＴ）实验中的现象和和为磁光陷阱实验选择参数时的参考。     

一维σ^＋～σ^—冷却光和再抽运光对一维磁光陷阱中的多能级钠原？…

表述了钠Ｄ２线跃迁包含的２４个磁子能级的原子在一维σ＾＋～σ＾－冷却光和再抽运光中产生的稳态多普勒冷却力，讨论了不同磁场强度，不同再抽动光强和失谐情况下原子的多普勒冷却力及对磁光陷阱中最大捕陷速度，原子数目及温度的影响。     

激光致冷(续)

激光偏振梯度致冷是另外一种使中性原子降温的有效方法，而且能使原子温度突破多普勒温度极限。实验上首先由W．D．Phillips领导的研究小组于1988年采用并获得成功，然后Dalibard和Cohen-Tannoudji给予了理论解释。激光偏振梯度致冷原理大致描述如下：     

激光冷却与捕陷原子的方法

介绍了１９９７年诺贝尔物理奖的获奖工作－－激光冷却与捕陷原子的方法，其中主要有光学粘团、亚多普勒冷却、亚反冲冷却、激光原子阱等，叙述了它们的物理原理、重要意义及其应用。     

单频漫射光对原子的冷却与单色效应

计算了用单频漫射光作用于一个两能级原子产生的幅射压力，数值计算了辐射压力对原子速度分布的影响，并讨论其单色性，结果表明，采用这种机制冷却原子束，不仅能实现高效率的激光冷却，而且可以获得速度宽度小于８ｍ／ｓ的近单色原子。     

原子探针的发展及其对金属内界面的研究

简要介绍了原子探针，特别是三维原子探针（３ＤＡＰ）的最新发展及其特点３ＤＡＰ在探测到单个原子位置的同时能临别其种类，因而几乎能以原子分和显示出材料中大部分原子在实空间中的三维分布，文章例说明了常规ＡＰ和３ＤＡＰ在研究金属内界面中的应用。     

~6Li原子跃迁频率和超精细分裂的精密测量

本文实现了可用于锂原子频率精密测量的冷原子系统,获得了大数目的原子样品;利用西西弗斯冷却和速度选择相干布居俘获实现了~6Li的冷原子的灰色黏胶冷却,原子的温度被冷却到多普勒冷却极限以下,达到50μK;利用光学频率梳,实验上测量了D1线的跃迁频率和超精细分裂,测量结果和理论计算相接近,可以和目前最精确的测量相比较.这些测量为进一步的轻质量原子频率的精密测量、α常数以及核半径的精确标定打下了基础.     

用磁场捕获稀土原子

在玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）的实验中，为了将碱金属原子气冷却到极低温，需要对样品进行蒸发冷却．通常，蒸发冷却在磁捕获的环境下进行．最常见的捕获场由一对同轴（z轴）线圈提供，2个线圈分别通以反向电流．上述结构可产生一个四极非均匀磁场：在xy平面内，磁场B指向几何对称中心（即原点O）。     

原子束在慢波场中的多普勒频移的观察

报道了在慢波场中原子波谱多普勒频移随微波慢波系数的变化，并讨论产生这种现象的原因，实验中观察到慢波场中的原子多普勒频移现象，给出了钠原子在慢小系数分别为５．２０和１０．６７情况下的微波波谱，证实了原子微波慢波波谱中多普勒频移正比于慢波系数。     

一维σ~+-σ~-冷却光和再抽运光对一维磁光陷阱中的多能级钠原子作用的研究

表述了钠Ｄ２线跃迁所包含的２４个磁子能级的原子在一维σ＋－σ－冷却光和再抽运光中产生的稳态多普勒冷却力。讨论了不同磁场强度、不同再抽运光强和失谐情况下原子的多普勒冷却力及对磁光陷阱中最大捕陷速度、原子数目及温度的影响     

各向同性光场对原子束的分步减速

通过理论分析计算了积分球中各向同性光场对原子产生的辐射压力,提出了一种新的激光对原子束的减速方案:将原子炉产生的热铷原子束通过五个直径为10 cm的积分球,积分球内部各向同性光场的失谐量从Δ=-70Γ依次减小到Δ=-10Γ,从而可以对原子束进行减速和冷却。通过对减速过程的数值计算结果发现,该方案可以把速度小于331 m/s的原子束减速和冷却到小于1 m/s,接近多普勒极限。     

镁原子MgI3snd^1,3D2序列能谱及寿命的研究

本文用多通道量子数亏损理论（ＭＱＤＴ）对镁原子ＭｇＩ单激发Ｒｙｄｂｅｒｇ序列３Ｓｎｄ＾１，３Ｄ２激发态能级结构和能态寿命进行了理论分析和详细的计算，预言了３ｓｎｄ＾１，３Ｄ２序列ｎ≤３０的未知能级及其寿命值，此外，我们还首次预言了实激发态３Ｐ＾２＾１Ｄ２能级位于５４３３０．２６ｃｍ＾－１处。     

光栅磁光阱中原子受力理论分析

从原子受力模型出发,研究光栅磁光阱中衍射光与磁场非正交条件下亚多普勒冷却机制,建立四束型和五束型光栅磁光阱中原子受力冷却和陷俘理论模型,分析光栅磁光阱作用下原子受到散射力与陷俘速度、回复力与形成势阱范围关系,以及光栅衍射角对原子陷俘速度和原子囚陷范围的影响。结果表明,衍射光与入射光的合力在磁场中心位置为零,构成有效势阱,光栅衍射角引起的衍射光偏振分量的变化对原子所受阻尼力、回复力和原子陷俘速度均有影响,也会最终影响到光栅磁光阱囚禁的原子数,为光栅磁光阱实现原子冷却和陷俘,以及光栅芯片设计提供了理论依据。     

直流等离子体－中阶梯光栅直读光谱仪测定地质样品中微量锂

本文应用ＤＣＰ－ＡＥＳ法测定地质样品中微量锂。讨论了基体效应和阴离子效应、基体（Ｆｅ、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｋ和Ｎａ）对Ｌｉ元素谱线产生不同程度的增强效应。在待测溶液中加入一定量的基体元素，能有效地降低或消除这种影响。基体元素产生的增强效应主要是阳离子的作用。还讨论了分析线的线性状况。方法简便可靠，Ｌｉ的测定范围为１～１５００μｇ／ｇ，相对标准偏差为３．１～６．３％。     

让原子停下来

使用激光束和来自镜中的陷阱，Gerhard Rempe和同事捕获了单个原子并将之冷却到固定点上，基本上是让原子停下来了．     

重力光学势阱中消逝波冷却原子的蒙特卡罗研究

讨论了三能级原子在消逝波光场作用下的Ｓｉｓｙｐｈｕｓ冷却和几何冷却机制,通过蒙特卡罗（Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ）方程分别模拟了消逝波光场在方锥形势阱和圆锥阱两种情况下对原子冷却的动力学过程,并计算了原子在不同的失谐量、激光功率及消逝波的判断宽度下的冷却情况。结果表明,增大消逝波的激光功率能有效地减少原子的损耗,但对冷却结果影响不大;而消逝波的判断宽度不够宽时,结果偏差较大;对于方锥形势阱,失谐量趣小     

微量进样火焰原子吸收法测定血球血浆中锌的含量

本文介绍在国产ＷＹＸ－４０２型原子吸收分光光度计上，用微量进样测定血球、血浆中Ｚｎ的含量，获得了与常规原子吸收法相同的灵敏度，一次测定的进样量为３００μＬ，测得血球中锌的平均回收率为９７．９％，相对标准偏差为３．４％，血浆中锌平均回收率为１００．８５，相对标准偏差为３．３％。