Atomski žarek titana, proizvedenega iz komercialno dostopnih delov
Žarek, ustvarjen iz sublimacijske črpalke, odpira vrata za poskuse kvantne fizike.
Atomski žarek titana, ki nastane iz komercialno dostopnih delov, vodi sliko
Atomski žarki so osrednji za preučevanje atomskih lastnosti. Medtem ko nekateri elementi, kot so alkaliji, zlahka proizvajajo v žarek s sublimacijo v vakuumu, drugi niso. Zlasti ustvarjanje atomskega žarka titana je izziv, kljub zanimanju za ta element za natančno spektroskopijo in kvantno fiziko.
Titanium je zelo ognjevzdržni element, ki med sublimacijo ustvarja malo metastabilnih hladnih atomov. Schrott in sod. zasnoval sistem za premagovanje teh izzivov in dosegel delovni model z uporabo komercialno dostopne tehnologije.
Vir ekipe uporablja skupno črpalko Getter, imenovano titanska sublimacijska črpalka. V nastavitvi, ki spominja na žarnico, se titanska polobla sevalno segreje z notranjo volframovo tuljavo in oddaja žarek sublimiranih atomov titana. Ti sublimirani atomi se optično črpajo v višjo energijsko raven za lasersko hlajenje.
"Naš rezultat zagotavlja jasno pot do uresničitve laserskega hlajenja in pasti titanovih atomov," je dejal avtor Jackson Schrott. "Upanje je, da bo ta slog vira žarka izveden v novih laserskih poskusih s hladilnikom in lovljenjem za titanium in morda tudi druge prehodne kovine."
Delo bo omogočilo prihodnje eksperimente Ultracold Titanium. Raziskovalci so že uporabili žarek v dveh novih poskusih v svojem laboratoriju.
"Ko bomo pridobili izkušnje z upravljanjem teh virov, se bomo lahko naučili, kako je mogoče zasnovo še bolj izpopolnjevati," je dejal Schrott. "Sčasoma se lahko vrnemo k delu izdelave podobnih virov žarka za druge elemente prehodnih kovin."
Vir: "Atomski žarek titana za eksperimente Ultracold Atom", Jackson Schrott, Diego Novoa, Scott Eustice in Dan M. Stamper-Kurn, pregled znanstvenih instrumentov (2024). Do članka lahko dostopate na https://doi.org/10.1063/5.0223352.
