超冷Rb-Cs原子碰撞特性的實驗研究.pdf

1、磁光阱中超冷原子具有受外界影響小，速度低，密度高等優(yōu)點，是原子分子物理研究領域中一個非常理想的研究對象。超冷原子的這些特性使其廣泛應用于超低溫物理、超低能碰撞物理、原子高分辨光譜、量子頻率標準與原子物質波的非線性光學等研究領域。超冷原子之間碰撞是原子分子物理中一個重要的研究方向，通過研究超冷原子之間的碰撞可以獲得精確的原子、分子內部信息，同時超冷原子之間碰撞的研究對于研究原子弱相互作用、物質波干涉、碰撞產物的光操控等也非常重要。本文對雙

2、磁光阱中超冷銣原子和超冷銫原子之間的碰撞特性做了詳細的研究。
　　我們在雙磁光阱中實現(xiàn)了對銣原子和銫原子的同時冷卻與俘獲。在此實驗環(huán)境下研究了不同俘獲光功率下銣原子和銫原子在磁光阱中的同核超冷原子碰撞損耗率、在雙磁光阱中的異核超冷原子碰撞損耗率。通過實驗獲得了磁光阱中的銣原子的碰撞損耗率βRb、銫原子的碰撞損耗率βCs，雙磁光阱中銣原子的碰撞損耗率β'Rb-Cs、銫原子的碰撞損耗率β'Cs-Rb。利用Gallagher—Prich

3、ard理論模型對實驗結果進行了解釋。
　　本文的內容主要有:簡要回顧了激光冷卻與俘獲原子的發(fā)展史，介紹了異核超冷碰撞的研究現(xiàn)狀和意義;在理論方面對非彈性兩體超冷碰撞的物理機制做了詳細分析，并利用Gallagher—Prichard模型對磁光阱中兩體超冷碰撞做了理論分析;在實驗方面建立了超冷Rb-Cs原子的實驗裝置，對真空系統(tǒng)和光路系統(tǒng)分別做了詳細介紹，獲得了超冷銣原子和銫原子，測量了銣原子和銫原子的碰撞損耗率。
　　本論文完

4、成的研究工作主要有:
　　1、利用飽和吸收穩(wěn)頻技術對銣原子、銫原子俘獲光和再泵浦光激光器進行了穩(wěn)頻。
　　2、在雙磁光阱中實現(xiàn)了銣原子和銫原子的同時冷卻與俘獲，對實驗中兩種原子的數目和體積進行了測定，獲得了原子數密度。
　　3、通過實驗獲得了不同功率下銣原子和銫原子的裝載曲線，利用等密度的方法對實驗數據進行處理，得到了銣原子和銫原子同核碰撞損耗率、異核碰撞損耗率。對實驗結果進行了分析并利用Gallagher-Pritc