第五讲 基于激光冷却原子的超冷分子制备与外场操控

超冷分子的理论和实验研究近年来取得了令人瞩目的巨大成就,极大地拓展了原子分子光物理的研究范畴。围绕超冷分子的制备与应用开创了很多全新的研究领域,如超高分辨分子光谱、分子量子态操控、精密测量以及量子模拟等。当前超冷分子的高效密集制备主要采用基于激光冷却的超冷原子缔合技术来实现。文章综述了超冷分子缔合制备的研究现状,阐述了光缔合、Feshbach共振缔合、受激拉曼绝热跃迁以及超短脉冲光缔合产生超冷分子的物理机制与实验进展,对外场操控超冷分子的实验结果及其潜在应用做了概要展示。     

水泥生料品质激光在线检测设备研制

水泥质量的优劣直接影响到建筑工程的安全,使用品质合格的水泥材料是保证工程结构质量的必要前提,因此快速检测水泥生料成份对于及时指导调整原料配比和保障水泥产品品质具有重要意义。传统的生料检测需要经过取样、制样、化验等环节,检测结果严重滞后于生产。我们通过产学研协同攻关,研制了一套基于激光诱导击穿光谱(laser-induced breakdown spectroscopy, LIBS)技术的水泥生料品质在线检测设备,该设备由LIBS光学检测系统和气动取送样系统两部分组成,实现了对水泥生产线上水泥生料品质的实时连续测量,避免了传统的取制样环节,从而大大缩短了化验时间,所测水泥生料成分的实时数据能够及时指导调整水泥原料的配比,保证水泥质量的合格。我们利用该LIBS水泥品质在线检测设备对水泥生产线上生料中的主成分Al₂O₃,CaO,Fe₂O₃,MgO和SiO₂进行了定量分析,利用全谱归一化和支持向量机(support vector machine,SVM)对水泥生料建立定标模型,对水泥生料中Al₂O₃,CaO,Fe₂O₃,MgO和SiO₂测量的最大误差分别是0.34%,0.35%,0.07%,0.14%和0.55%。现场实验结果表明,本水泥生料品质激光在线检测设备的测量结果与传统化验法的结果相吻合,测量精度与X射线荧光光谱法(XRF)相接近,从而证实了LIBS可以作为水泥在线检测的一种有前景的方法。     

磁光阱中超冷钠-铯原子碰撞的实验研究

研究了磁光阱中异核超冷钠铯原子的碰撞机理, 测量了超冷钠原子的碰撞损失率, 得到了钠-铯原子的碰撞损失系数β_Na-Cs与钠原子俘获光强度之间的关系. 利用多普勒模型计算了不同俘获光强度下的钠原子磁光阱的阱深, 得到了临界光强的理论值, 与实验结果符合得较好.     

Observation of Cesium(nD5/2+6S1/2) Ultralong-Range Rydberg-Ground Molecules

Ultralong-range Cs₂ Rydberg-ground molecules(nD_5/2+6S_1/2F)(33≤n≤39,F=3 or 4) are investigated by a two-photon photo-association spectroscopy of an ultracold Cs gas.Two vibrational ground molecular spectra of triplet ³∑ and hyperfine mixed singlet-triplet ^1,3∑ molecular states and their corresponding binding energies are attained.The experimental observations are simulated by an effective Hamiltonian including low energy electron scattering p...     

钠原子分子中的共振多光子电离谱的研究

在钠蒸气中，分别通过原子和分子的双光子共振三光子电离和双光子混合共振三光子电离两种激发机制，测得了不同温度下的电离信号激发谱，对结果作了较为详细的分析。     

外加磁场对简并二能级原子系统相干特性的影响

在铯原子简并二能级系统中6S_1/2F=4—6P_3/2 F'=5 的循环跃迁上获得了电磁感应吸收(EIA)峰，并研究了轴向均匀磁场对二能级系统相干效应的影响，即存在轴向均匀磁场时，观测到在铯原子6S_1/2F=4—6P_3/2F'=5 跃迁频率处EIA和电磁诱导透明(EIT)的混合结构，在合适的实验条件下，其结果与Ye等(2002)的理论分析相一致. 关键词： 电磁感应吸收(EIA) 铯原子 简并二能级系统     

飞行时间质谱探测磁光阱中超冷分子离子的实验研究

利用飞行时间质谱探测了由磁光阱中的俘获光和 再泵浦光光缔合作用形成的超冷基态铯分子, 研究了微通道板工作电压、加速电场强度和加速电场持续时间对铯分子离子信号强度的影响. 实验结果与理论模型的拟合一致; 获得了适合实验条件的最优化实验参数, 为进一步研究超冷分子的光缔合光谱和光电离光谱奠定了实验基础.     

Membrane Tether Formation on a Cell Surface with Reservoir

We propose a mathematical model to analyse the membrane tether formation process on a cell surface with reservoir. Based on the experimental results, the membrane reservoir density of breast cancer cell was obtained, ρ=8.02. The membrane surface viscosity between membrane and environment η is 0.021(pN.s/μm^3), and the static force F0=5.71pN.     

单分子的光学探测

介绍了三能级结构单分子光子源的工作原理,研究了利用Hanbury-Brown-Twiss探测方法,记录两个单光子计数器响应的单分子光子源输出的每一个事件,分析单事件的光子统计概率P(n, n=0,1,2)与Mandel参数.     

超冷中性等离子体的研究进展

超冷中性等离子体的产生对传统等离子体物理研究具有重要意义.文章介绍了超冷中性等离子体的研究进展,主要包括：超冷中性等离子体产生的物理机制和测量方法,超冷中性等离子体的扩散以及在扩散过程中里德伯原子的形成、电子温度的演化和各种加热冷却机制对扩散过程的影响,并对相关的理论模型作了概述.