Μια ατομική δέσμη τιτανίου που παράγεται από εμπορικά διαθέσιμα μέρη
Η δέσμη, που δημιουργήθηκε από μια αντλία εξάχνωσης, ανοίγει τις πόρτες για πειράματα κβαντικής φυσικής.
Μια ατομική δέσμη τιτανίου που παράγεται από εμπορικά διαθέσιμα μέρη οδηγεί την εικόνα
Οι ατομικές δοκοί είναι κεντρικές στη μελέτη των ατομικών ιδιοτήτων. Ενώ ορισμένα στοιχεία, όπως τα αλκάλια, παράγονται εύκολα σε μια δέσμη με εξάχνωση σε κενό, άλλα δεν είναι. Η δημιουργία μιας ατομικής δέσμης τιτανίου, ειδικότερα, αποτελεί πρόκληση, παρά το ενδιαφέρον για αυτό το στοιχείο για φασματοσκοπία ακριβείας και κβαντική φυσική.
Το Titanium είναι ένα εξαιρετικά ανθεκτικό στοιχείο που δημιουργεί λίγα μεταστατικά δροσερά άτομα κατά τη διάρκεια της εξάχνωσης. Schrott et αϊ. Σχεδίασε ένα σύστημα για να ξεπεράσει αυτές τις προκλήσεις και να επιτύχει ένα μοντέλο εργασίας χρησιμοποιώντας εμπορικά διαθέσιμη τεχνολογία.
Η πηγή της ομάδας χρησιμοποιεί μια κοινή αντλία Getter που ονομάζεται αντλία εξάχνωσης τιτανίου. Σε μια ρύθμιση που μοιάζει με έναν λαμπτήρα πυρακτώσεως, ένα ημισφαίριο τιτανίου θερμαίνεται από ένα εσωτερικό πηνίο βολφραμίου και εκπέμπει μια δέσμη εξαγριωμένων ατόμων τιτανίου. Αυτά τα εξαγνισμένα άτομα αντλούνται οπτικά σε υψηλότερο επίπεδο ενέργειας για ψύξη με λέιζερ.
"Το αποτέλεσμά μας παρέχει μια σαφή πορεία προς την υλοποίηση της ψύξης με λέιζερ και της παγίδευσης ατόμων τιτανίου", δήλωσε ο συγγραφέας Jackson Schrott. "Η ελπίδα είναι ότι αυτό το στυλ πηγής δέσμης θα εφαρμοστεί σε νέα πειράματα ψύξης λέιζερ και παγίδευσης για τιτάνιο και ενδεχομένως και άλλα μεταβατικά μέταλλα".
Το έργο θα επιτρέψει τα μελλοντικά πειράματα Ultracold Titanium. Ήδη, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τη δέσμη σε δύο νέα πειράματα στο εργαστήριό τους.
"Καθώς κερδίζουμε εμπειρία στη λειτουργία αυτών των πηγών, μπορούμε να μάθουμε πώς ο σχεδιασμός μπορεί να βελτιωθεί περαιτέρω", δήλωσε ο Schrott. "Τελικά, μπορούμε να επιστρέψουμε στο έργο της κατασκευής παρόμοιων πηγών δέσμης για άλλα στοιχεία μετάλλων μετάλλων".
Πηγή: "Μια ατομική δέσμη τιτανίου για πειράματα Ultracold Atom", από τους Jackson Schrott, Diego Novoa, Scott Eustice και Dan M. Stamper-Kurn, ανασκόπηση των επιστημονικών οργάνων (2024). Το άρθρο είναι προσβάσιμο στο https://doi.org/10.1063/5.0223352.