A kereskedelemben kapható alkatrészekből előállított titán atomfény
A szublimációs szivattyúból létrehozott gerenda ajtókat nyit a kvantumfizikai kísérletekhez.
A kereskedelemben kapható alkatrészek vezető képéből előállított titán atomfényképe
Az atomi gerendák központi szerepet játszanak az atomtulajdonságok vizsgálatában. Míg egyes elemek, mint például az lúgok, könnyen előállíthatók egy sugaras szublimációval vákuumban, mások nem. Különösen a titán atomsugarat hoz létre, annak ellenére, hogy érdekli ezt az elemet a precíziós spektroszkópia és a kvantumfizika iránt.
A titán egy nagyon refrakter elem, amely kevés metastabil hűvös atomot hoz létre a szublimáció során. Schrott et al. Olyan rendszert terveztek, amely kiküszöböli ezeket a kihívásokat, és a kereskedelemben kapható technológiával elért egy működő modellt.
A csapat forrása egy közös getter szivattyút használ, amelyet titán szublimációs szivattyúnak hívnak. Az izzólámpához hasonló beállításban a titán féltekéjét egy belső volfrám tekercs sugárzóan melegítik, és földi állapotú szublimált titán atomok sugárzását bocsátják ki. Ezeket a szublimált atomokat optikailag nagyobb energiaszintre pumpálják a lézerhűtéshez.
"Eredményünk egyértelmű utat biztosít a lézerhűtés és a titán atomok csapdájának megvalósításához" - mondta Jackson Schrott. "A remény az, hogy ezt a sugárforrás stílusa új lézerhűtési és csapdázási kísérletekben történik a titánra és esetleg más átmeneti fémekre is."
A munka lehetővé teszi a jövőbeli ultracold titán kísérleteket. A kutatók már a laboratóriumuk két új kísérletében használták a sugárzást.
"Ahogy tapasztalatokat szerezünk ezeknek a forrásoknak a működtetésével, megtanulhatjuk, hogyan lehet tovább finomítani a formatervezést" - mondta Schrott. "Végül visszatérhetünk a hasonló sugárforrások gyártásához más átmeneti fémelemekhez."
Forrás: "Titán atomfény az ultracold atomkísérletekhez", Jackson Schrott, Diego Novoa, Scott Eustice és Dan M. Stamper-Kurn, a tudományos eszközök áttekintése (2024). A cikk elérhető a https://doi.org/10.1063/5.0223352 címen.