【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超冷分子制备及测量技术，具体是一种直接产生超冷基态双原子铯分子及其测量的方法和装置。
技术介绍
激光自诞生以来，由于其具有良好的单色性、方向性和相干性，因而被广泛应用于工业、军事、通信和科学研究等诸多领域。特别是以获得诺贝尔物理学奖的激光冷却原子和原子的玻色爱因斯坦凝聚的研究作为里程碑标志，开拓了原子、分子和光物理研究的新领域。从激光冷却原子到激光冷却分子，这是极其自然的想法。但即使是最简单的双原子分子，其振转能级结构也相当复杂，像原子一样在封闭的二能级系统中循环跃迁实现分子冷 却几乎是不可能的。为此，对超冷分子的研究呈现出前所未有的挑战性，同时也开辟出许多新的研究领域分子的超高分辨光谱、分子的操控、超冷化学、量子信息处理和量子计算。在目前可获得超冷基态双原子分子的元素中，超冷基态双原子铯分子最受人们的关注。这主要是由于铯原子对时间标准的贡献和它较易操控的内部电子能级结构。目前，制备及测量超冷基态双原子铯分子的方法主要包括超冷铯原子的费氏巴赫共振冷却方法和超冷铯原子的光缔合方法。超冷铯原子的费氏巴赫共振冷却方法是指利用激光冷却原子并获得超冷铯原子的基础上，通过外加磁场将两个处于散射态的原子变成一个处于束缚态的超冷基态双原子铯分子。该方法对超冷铯原子的温度要求极高(通常要求温度低于luK)，且形成的超冷基态双原子铯分子能级高、束缚弱，极易分解成两个原子。超冷铯原子的光缔合方法是指被囚禁于磁光阱中的超冷铯原子在光缔合激光的作用下，一对基态的相互碰撞的超冷铯原子共振吸收一个光缔合光子(该光子的频率负失谐于原子的共振跃迁线)，形成某一振转能级的激发...
【技术保护点】
一种直接产生超冷基态双原子铯分子及其测量的方法，其特征在于：该方法是采用如下步骤实现的：a.用磁光阱将铯原子冷却形成超冷铯原子，并将超冷铯原子囚禁于高真空石英玻璃泡中；b.将光缔合激光入射到高真空石英玻璃泡中，高真空石英玻璃泡中的超冷铯原子在光缔合激光的作用下形成长程激发态双原子铯分子；所形成的长程激发态双原子铯分子处于具有双势阱结构的势能曲线的外势阱中；c.处于外势阱中的长程激发态双原子铯分子由外势阱隧穿到内势阱中形成短程激发态双原子铯分子；短程激发态双原子铯分子经自发辐射形成基态双原子铯分子，辐射过程中产生荧光；d.用透镜收集荧光，并对收集到的荧光进行整形使之变成平行光束；然后用荧光探测装置对其进行探测。
【技术特征摘要】
1.一种直接产生超冷基态双原子铯分子及其测量的方法，其特征在于该方法是采用如下步骤实现的 a.用磁光阱将铯原子冷却形成超冷铯原子，并将超冷铯原子囚禁于高真空石英玻璃泡中； b.将光缔合激光入射到高真空石英玻璃泡中，高真空石英玻璃泡中的超冷铯原子在光缔合激光的作用下形成长程激发态双原子铯分子；所形成的长程激发态双原子铯分子处于具有双势阱结构的势能曲线的外势阱中； c.处于外势阱中的长程激发态双原子铯分子由外势阱隧穿到内势阱中形成短程激发态双原子铯分子；短程激发态双原子铯分子经自发辐射形成基态双原子铯分子，辐射过程中产生突光； d.用透镜收集荧光，并对收集到的荧光进行整形使之变成平行光束；然后用荧光探测装置对其进行探测。2.根据权利要求I所述的直接产生超冷基态双原子铯分子及其测量的方法，其特征在于所述步骤a-b中，超冷铯原子处于 态；所述步骤b中，光缔合激光的频率负失谐于铯原子Mw跃迁线6. 2cm-l ;所形成的长程激发态双原子铯分子处于具有双势阱结构的态的势能曲线的外势阱中；所述步骤c中，辐射的荧光的波段在835nm附近。3.一种直接产生超冷基态双原子铯分子及其测量的装置，该装置用于实现如权利要求I或2所述的直接产生超冷基态双原子铯分子及其测量的方法，其特征在于包括铯源(I )、无缝不锈钢真空管(2)、溅射离子泵(3)、磁光阱、光缔合激光(16)、透镜组、反射镜组、以及荧光探测装置；所述磁光阱包括高真空石英玻璃泡(4)、第一磁场线圈(5)、第二磁场线圈(6)、第一俘获光(7)、第二俘获光(8)、第三俘获光(9)、第四俘获光(10)、第五俘获光(11)、第六俘获光(12)、第一再泵浦激光(13)、以及第二再泵浦激光(14);所述透镜组包括第一透镜(17)、第二透镜(18)、第三透镜(19)、第四透镜(22)...
【专利技术属性】
技术研发人员：李玉清，马杰，武寄洲，张一驰，肖连团，贾锁堂，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：
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