双磁光阱中异核超冷钠-铯原子碰撞的实验研究

摘要

随着超冷原子技术的日益发展，超冷原子碰撞的研究成为了人们所关注的热门方向。超冷原子碰撞的研究具有多方面的重要价值：首先，通过对超冷原子碰撞的研究，可以让我们掌握并量化原子间的碰撞对阱中原子团的影响，从而可以对阱中原子的数目、温度、密度等参数进行优化，提高原子团的质量；另一方面，超冷原子的碰撞可以为分子势能曲线的获取、费氏巴赫共振的鉴别、玻色—爱因斯坦凝聚等实验研究提供重要的信息。可以说，超冷原子碰撞的研究不仅在原子、分子以及光物理领域具有重要的地位，同时在原子、分子参数的精确测量以及通过辐射场操控碰撞结果方面具有十分重要的价值和意义。
　　本论文的工作是围绕双磁光阱中超冷钠原子与超冷铯原子之间的碰撞性质展开的，利用双磁光阱技术，同时冷却并俘获了超冷钠原子与超冷铯原子，通过改变超冷钠原子俘获光的光强，测量了不同光强下超冷钠原子的碰撞损失率以及超冷钠铯原子间的碰撞损失系数，并且通过一维多普勒模型对磁光阱的阱深进行了数值模拟，将理论所得到的临界光强值与实验所得结果进行了比较。本论文的研究工作主要内容为：
　　一、利用双磁光阱技术，在真空度为10-8 Pa的真空汽室中，同时实现了钠原子与铯原子的冷却与俘获，为研究超冷钠铯原子的碰撞性质构建了所需的实验平台。
　　二、通过改变超冷钠原子俘获光的光强，获得了不同光强下超冷钠原子的装载曲线。通过对装载曲线进行拟合，得到了不同俘获光强度下超冷钠原子的碰撞损失率，以及超冷钠铯原子间的碰撞损失系数。
　　三、利用一维多普勒模型，对超冷钠原子磁光阱的阱深进行了数值模拟，并且将理论所得到的临界光强值与实验所得结果进行了对比，与理论符合的较好。

目录

第一章 引言

1.1超冷原子碰撞的研究背景

1.2异核超冷原子碰撞的研究现状

1.3本文主要内容介绍

第二章 磁光阱中超冷原子两体碰撞的分析

2.1磁光阱中超冷原子两体非弹性碰撞的类型

2.2异核超冷原子碰撞和同核超冷原子碰撞的比较

2.3本章小结

第三章 异核超冷原子样品的制备

3.1钠原子与铯原子的基本性质

3.2超冷原子实验系统

3.3 异核超冷原子样品的测试

3.4本章小结

第四章 异核超冷原子碰撞的实验研究

4.2钠原子与铯原子超冷异核碰撞损失率的测量

4.3 多普勒模型

4.4 对实验结果的分析

4.5 超冷钠铯分子光缔合光谱

4.6本章小结

第五章 总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢

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