激光冷却

摘要： 采用多参考组态相互作用方法结合全电子基组计算了LiCl^(-)阴离子5个电子态(X^(2)Σ^(+),A^(2)∏,B^(2)Σ^(+),3^(2)Σ+,2^(2)∏)的电子结构.为了得到精确的光谱常数,计算中考虑了Davidson修正、芯-价电子关联效应和自旋-轨道耦合效应.拟合得到各电子态的光谱常数、分子常数、自发辐射速率和自发辐射寿命.基态的光谱常数与实验值和其他理论值符合较好,同时报道了LiCl^(-)阴离子激发态的光谱常数以及其到基态的跃迁性质.计算结果表明A^(2)∏↔X^(2)Σ+跃迁具有高对角分布的弗兰克-康登因子f00,第一激发态A^(2)∏有较短的自发辐射寿命.构造A^(2)∏(ν′)↔X^(2)Σ+(ν′′)准循环跃迁进行激光冷却LiCl^(-)阴离子需要一束主激光和两束抽运激光.以上结果预测了激光冷却LiCl^(-)阴离子是可行的.

摘要： 主动光频标对腔长热噪声具有天然的抑制作用,其激光线宽可突破自发辐射决定的Shawlow-Townes线宽极限,原理上可实现极窄的量子极限线宽。为了解决热原子主动光频标碰撞展宽的影响,本文提出了一种基于冷^(87)Rb原子体系实现主动光钟超辐射激光的实验方法,并开展了理论验证。利用四能级量子结构,420 nm激光同时作为冷却光和泵浦光,可以减小泵浦光引入的光频移,同时,相比于^(87)Rb原子795/780 nm冷却,能实现更低的多普勒冷却极限温度。冷^(87)Rb原子团低精细度光学谐振腔的弱反馈下,能够在6S_(1/2)和5P_(1/2)能级间建立粒子布居反转,最终实现线宽为亚赫兹量级、频率取决于量子跃迁频率的1323 nm主动光钟超辐射激光。该激光既可以作为窄线宽本振激光源,也可直接作为光学频率标准使用。

摘要： 采用高精度的从头算方法研究了SeH–阴离子的基态(X1S+)和低激发(a3P,A1P,b3S+,21S+)的势能曲线、偶极矩和跃迁偶极矩.在计算中考虑了价-芯(CV)电子关联、Davidson修正、标量相对论修正和自旋-轨道耦合效应(SOC).考虑了SOC效应后,b3Σ+0?和b3Σ+1态变为了弱束缚态.计算得到a3Π1?X1Σ+0+,a3Π0+?X1Σ+0+和A1Π1?X1Σ+0+跃迁具有很大的跃迁偶极矩.这三种跃迁都同时具有高对角分布的弗兰克-康登因子f00及振动分支比R00.计算得到了a3Π1,a3Π0+和A1Π1激发态的自发辐射寿命都很短,能够实现对SeH–阴离子的快速激光冷却.A1Π1?X1Σ+0+跃迁为三能级跃迁,中间态的存在对构建准闭合的循环能级的影响可以忽略.驱动a3Π1?X1Σ+0+,a3Π0+?X1Σ+0+和A1Π1?X1Σ+0+跃迁进行激光冷却SeH–阴离子的激光波长都在可见光范围内.本文的结果为以后激光冷却SeH–阴离子的实验提供了部分理论参考.

摘要： 在国际单位制量子化变革背景下,随着激光冷却碱金属原子技术的发展,基于冷原子的真空测量技术研究成为实现超高/极高真空范围量子化测量的突破点.本文对基于冷原子的真空测量方法进行原理解析,分析该方法的优缺点,并介绍了国内外计量机构对基于冷原子真空测量装置的研究进展情况,及项目组设计的基于冷原子量子真空测量装置原理及运作方式.综上可知,基于冷原子的量子真空测量方法在超高/极高真空计量领域具有独特优势,是实现超高/极高真空范围量子化真空测量的研究热点.结合基于冷原子的量子真空测量装置和ab-initio 算法,将成为超高/极高真空计量领域原级标准的测量方法之一.

摘要： Nature:对反氢原子进行激光冷却Nature封面:镀金彭宁阱(Penning trap)端电极的特写,该彭宁阱被用来捕获和操纵反质子和正电子,从而形成反氢原子。Nature杂志第7852期封面文章报道了激光冷却反氢原子的新研究。研究人员使用欧洲核子研究组织(CERN)的反质子减速器,用磁场捕获了反氢原子,随后又用小心调谐的有特定用途的紫外激光脉冲对这些反氢原子进行辐射。这个过程能减慢一些原子的速度,使它们降温,减小了在反原子中测量到的一个原子跃迁的宽度。科学家相信该技术能降低对反物质基本特性的研究难度,包括对其引力行为的研究。

摘要： 冷分子是当下物理学的前沿领域和热点研究方向之一,早在2004年就有科学家提出将CaH分子作为激光冷却与磁光囚禁的候选分子.本文首先用三种方法(莫尔斯势法、闭合近似法和RKR反演法)计算CaH分子的弗兰克-康登因子,证实了CaH的X2Σ1/2态和A2Π1/2态之间具有高度对角化的弗兰克-康登因子矩阵.随后,采用有效哈密顿量的方法研究了基态X2Σ1/2的超精细能级结构和A2Π1/2(J=1/2,+)←X2Σ1/2(N=1,?)跃迁的超精细跃迁分支比,并提出可同时覆盖超精细能级的边带调制方案.最后,为探究CaH分子磁光囚禁态的塞曼效应和J混合下的朗德g因子.以上工作不仅证明了激光冷却和的相关性质,计算了|X,N=1,?>磁光囚禁CaH分子的可行性,而且对天体物理学中的光谱分析、超冷分子碰撞以及探索基本对称性破缺等基础物理学的相关研究也具有一定的参考意义.

摘要： 利用icMRCI+Q方法计算了AlD分子4个Λ-S态和8个Ω态的势能曲线.势能曲线已包含核价相关修正,相对论修正和将势能外推至完全基组极限.获得的光谱常数与先前理论值和实验值吻合.利用icMRCI方法计算了6个束缚Ω态间的跃迁偶极矩.计算结果表明:A^1Π1(υ′=0,1)→X 1Σ+0+(υ′′)跃迁有高度对角化分布的Franck-Condon因子和振动分支比,以及A^1Π1(υ′=0,1)有短的自发辐射寿命和窄的辐射宽度.以此用一束主冷却激光(λ00=420.96 nm)和两束再泵浦激光(λ10=443.00 nm和λ21=448.94 nm)构建了AlD分子的激光冷却方案.得到的A^1Π1(υ′=0)X^1Σ^+0+(υ′′=0)的多普勒温度和回弹温度分别为44.94μK和3.73μK.

摘要： 近日,研究人员首次成功演示了反氢原子的激光冷却,将样品冷却到了接近绝对零度。2021年3月31日,相关论文刊登于《自然》。该研究产生了比以往任何时候都更冷的反物质,并使一种全新的实验成为可能,有助于科学家在未来更多地了解反物质。

摘要： 欧洲核子研究中心(CERN)网站报道,该机构的ALPHA合作组在最新一期《自然》杂志撰文称,研究人员首次用激光冷却技术成功冷却了反氢原子,为更精确测量反氢内部结构及其在引力作用下的行为奠定了基础ALPHA合作组发言人杰弗里·汉斯特表示,将这些测量结果与氢原子比较,可以揭示物质原子和反物质原子之间的差异这种差异如果存在的话。

摘要： 简述了激光冷却相对论能量重离子的简介和实验动机，分析重离子冷却储存环CSRe上的激光冷却实验结果，重离子储存环上的肖特基谱，连续束和压缩束的Schottky谱。

摘要： 本文给出了激光冷却与囚禁镱原子的最新研究结果。其中包括镱原子束的横向二维冷却、纵向塞曼减速以及最终在磁光阱中冷却与囚禁。并为最终实现光学原子钟提出实验方案。

摘要： 积分球冷原子钟内的石英泡会对微波腔的谐振频率与模式产生较大影响.本文采用内壁漫反射率为96.6％柱形微波腔,并将其放入真空腔内,通过从腔底注入的冷却光与泵浦光在腔壁漫反射形成的各向同性光场冷却原子,并通过一束沿柱形腔轴线方向的驻波光对冷原子信号进行探测.实验上获得了线宽为24.5Hz,对比度为96.30％,信噪比大于200的Ramsey条纹.利用反馈环路,将本地振荡器锁定到原子钟冷原子吸收信号上并与氢钟信号比对获得了9.94×10-13τ-1/2彪的频率稳定度.

摘要： 冷原子物理是近年来物理学最热门、发展最迅速的研究领域之一.激光冷却技术是获得冷原子团最有效的方法.通过搭建磁光阱获得了87Rb冷原子云.这一装置主要由真空、磁场、光路等3个系统构成.真空腔达到了10-8Pa量级的真空度,这有利于增加冷原子寿命;所设计的线圈磁场梯度约为1.5mT/cm,提供了随位置变化的磁场,从而得到了随梯度变化的散射力.通过锁定激光器频率实现对原子的激光Doppler冷却.

摘要： 介绍采用(1,1,1)磁光阱布局的NIM5激光冷却铯原子喷泉钟的光学系统设计和实现,包括:光学平台部分;冷却光注入部分和探测光部分,报道NIM5的光学设计中使用了:1,AOM方波调制/偏频锁定主激光器频率;2,单次通过AOM实现上抛失谐;3,利用光纤-光学集成偏振分束器实现稳定分光等新技术,获得良好效果。

摘要： 本文对主动式光钟的各种不同实验方案进行了比较分析。这些实验方案具体包括基于光晶格囚禁的冷原子,热原子束,激光冷却减速后的慢原子束,磁光阱囚禁的原子。考虑的原子包括镁,钙,锶,镱,以及氖,氩,氪,氙等。主要探讨各种实验方案和不同原子的主动式光钟的优缺点。

摘要： 中国计量科学研究院NIM4激光冷却-铯原子喷泉钟从2003年8月开始准连续运行,2005年经过改进后NIM4不确定度为510-15。为验证此不确定度,计量院通过现有条件,以氢钟及GPS为媒介对NIM4与国际原子时(TAI)进行了比对,本文介绍比对过程及比对结果。

摘要： NIM4＃激光冷却铯原子喷泉钟的喷泉效率受水平四束对射冷却光功率波动的影响.通过分析水平分光光路和保偏光纤特性,找出产生对射光功率波动的原因,并给出一种简单实用的解决方案。

摘要： 实验上用弱功率的种子激光注入锁定常温下波长为658nm的高功率激光二极管,获得了220mW的670.98nm单模激光,同行的类似方案目前最大只有80mW输出.该方案的核心是优先提高激光管功率而不是温度来增大激光管的工作波长,达到能被稳定注入锁定的波长范围.该方案优化之后的注入锁定平均持续时间达1.5小时.粗略估计激光管可工作的寿命达1年以上.相比于流行的激光锥形放大器方案,该方案在输出功率上相差无几,但成本几乎可忽略不计,因而具有重要意义和良好的应用前景.

摘要： 实验上用弱功率的种子激光注入锁定常温下波长为658nm的高功率激光二极管,获得了220mW的670.98nm单模激光,同行的类似方案目前最大只有80mW输出.该方案的核心是优先提高激光管功率而不是温度来增大激光管的工作波长,达到能被稳定注入锁定的波长范围.该方案优化之后的注入锁定平均持续时间达1.5小时.粗略估计激光管可工作的寿命达1年以上.相比于流行的激光锥形放大器方案,该方案在输出功率上相差无几,但成本几乎可忽略不计,因而具有重要意义和良好的应用前景.

摘要： 本发明提供一种激光装置。该激光装置具备包括水冷板的激光振荡部、包括散热器的空气冷却机、包括水冷板的除湿器以及包括供给冷却水的冷却水管的冷却水供给装置。空气冷却机以及除湿器配置于框体的内部。冷却水管以激光振荡部的水冷板、散热器以及除湿器的水冷板并联连接的方式分支。冷却水供给装置向激光振荡部的水冷板、散热器以及除湿器的水冷板供给相同的温度的共通的冷却水。

摘要： 一种扩散冷却式气体激光器结构(1)，其包括第一电极和第二电极(2、5)以及在电极(2、5)之间设置的排放间隙(4)，其中电介质(13)在排放间隙侧上设置于所述电极(5)中的至少一个上，其特征在于，所述电介质(13)的用于影响所述排放间隙(4)中的排放分布的介电厚度d/εres沿着上面定位有所述电介质(13)的电极(5)的至少一个维度变化，其中d为所述电介质(13)的厚度并且εres为所述电介质(13)的结果介电常数，并且电介质在其最厚位置处的厚度为至少1毫米，或者大于电极长度的百分之一，或者大于由待耦合的射频电功率的频率所确定的波长的千分之一。

摘要： 本发明涉及一种用于冷却用于气体激光器（1）的激光器气体的冷却组件（16），包括：第一冷却回路（21），该第一冷却回路具有第一冷却机组（17）并且具有至少一个用于冷却从鼓风机（11）向气体激光器（1）的谐振腔（2）流动的激光器气体的第一热交换器（26），以及独立于第一冷却回路的第二冷却回路（22），该第二冷却回路具有第二冷却机组（18）并且具有至少一个用于冷却从谐振腔（2）向鼓风机（11）流动的激光器气体的第二热交换器（27）。在该冷却组件（16）中，所述第二冷却回路（22）具有至少一个另外的热交换器（28），用于附加地冷却从所述鼓风机（11）向所述谐振腔（2）流动的激光器气体。本发明还涉及一种具有这种冷却组件（16）的气体激光器，以及用于冷却用于气体激光器的激光器气体的对应方法。

摘要： 本发明提供一种激光装置。该激光装置具备包括水冷板的激光振荡部、包括散热器的空气冷却机、包括水冷板的除湿器以及包括供给冷却水的冷却水管的冷却水供给装置。空气冷却机以及除湿器配置于框体的内部。冷却水管以激光振荡部的水冷板、散热器以及除湿器的水冷板并联连接的方式分支。冷却水供给装置向激光振荡部的水冷板、散热器以及除湿器的水冷板供给相同的温度的共通的冷却水。

摘要： 本发明描述用于冷却激光装置的冷却设备（100）和包括至少两个这样的冷却设备（100）的激光系统。本发明还描述制造冷却设备（100）和激光系统的方法。冷却设备（100）包括激光装置的安装区域（105）、包括布置成冷却安装区域（105）的冷却通道的冷却体积（140）、连接到冷却体积（140）的冷却通道的冷却剂入口和冷却剂出口（150、145）、连接到冷却剂入口（150）的第一冷却剂供应通孔（110）、连接到冷却剂出口（145）的第二冷却剂供应通孔（111）。冷却设备（100）还包括实现到第二冷却设备（100）的可拆卸的互连的至少一个耦合元件（115、130、135），使得当将冷却设备（100）互连到第二冷却设备（100）时，冷却设备（100）的第一冷却剂供应通孔（110）连接到第二冷却设备（100）的第一冷却剂供应通孔以及冷却设备（100）的第二冷却剂供应通孔（111）连接到第二冷却设备（100）的第二冷却剂供应通孔，其中冷却设备（100）布置成使得冷却剂可经由第一冷却剂供应通孔（110）和第二冷却剂供应通孔（111）被供应到冷却体积。冷却设备（100）实现成本高效和可扩展的激光系统。

摘要： 用于将诸如激光二极管(4)的器件连接到冷却体(7)上的适配器元件(10)，包括‑第一金属层(11)，所述第一金属层在安装状态中朝向所述器件(4)，和第二金属层(12)，所述第二金属层在安装状态中朝向所述冷却体(7)，以及‑包括陶瓷的中间层(13)，所述中间层设置在所述第一金属层(11)和所述第二金属层(12)之间，其中所述第一金属层(11)和/或所述第二金属层(12)厚于40μm，优选厚于70μm和尤其优选厚于100μm。

摘要： 一种扩散冷却式气体激光器结构(1)，其包括第一电极和第二电极(2、5)以及在电极(2、5)之间设置的排放间隙(4)，其中电介质(13)在排放间隙侧上设置于所述电极(5)中的至少一个上，其特征在于，所述电介质(13)的用于影响所述排放间隙(4)中的排放分布的介电厚度d/εres沿着上面定位有所述电介质(13)的电极(5)的至少一个维度变化，其中d为所述电介质(13)的厚度并且εres为所述电介质(13)的结果介电常数，并且电介质在其最厚位置处的厚度为至少1毫米，或者大于电极长度的百分之一，或者大于由待耦合的射频电功率的频率所确定的波长的千分之一。

摘要： 本发明涉及一种用于冷却用于气体激光器（1）的激光器气体的冷却组件（16），包括：第一冷却回路（21），该第一冷却回路具有第一冷却机组（17）并且具有至少一个用于冷却从鼓风机（11）向气体激光器（1）的谐振腔（2）流动的激光器气体的第一热交换器（26），以及独立于第一冷却回路的第二冷却回路（22），该第二冷却回路具有第二冷却机组（18）并且具有至少一个用于冷却从谐振腔（2）向鼓风机（11）流动的激光器气体的第二热交换器（27）。在该冷却组件（16）中，所述第二冷却回路（22）具有至少一个另外的热交换器（28），用于附加地冷却从所述鼓风机（11）向所述谐振腔（2）流动的激光器气体。本发明还涉及一种具有这种冷却组件（16）的气体激光器，以及用于冷却用于气体激光器的激光器气体的对应方法。

摘要： 本发明公开了一种保证激光器冷却腔体内冷却水冷却充分的方法，所述方法包括以下步骤；S1：冷却指置于激光器晶体处；S2：具有较高静压能的冷却水从高压离心泵的排除口排出；S3：将冷却水压入吸入管内；S4：叶轮不停地旋转，冷却水连续地被吸入和排出，从高压离心泵出来的冷却水流速度高，压强大。本发明通过对管道的水头损失特性进行设计，最终减小了系统体积，提高了系统能量利用率，对射流冲击的流道设计，针对射流冲击喷头的进水内径、喷射针孔的长度及内径、进出水结构、冲击距离结合实际的运行条件，通过循环流动的方式对冷却腔体持续补水，提高了冷却效果。

摘要： 本实用新型提供一种用于冷却激光治疗仪中激光管的循环冷却水箱系统，涉及冷却技术领域，包括中空箱体、注水管、排水管、回流管、出水管和用于将水抽入激光管中的水泵，还包括一个用于实现激光管工作和循环冷却工作同时进行或者同时停止的水位开关系统；注水管的一端、排水管的一端、回流管的一端、出水管的一端均分别与中空箱体连通，出水管的另一端与水泵连通；水位开关系统位于水泵的出水口与激光管的冷却水入口之间，中空箱体的侧壁接近箱顶处开有溢水口，溢水口的内部设置有溢水管，溢水管通过水管固定装置固定于溢水口的内部。本实用新型不仅能够观察到水箱内的水位情况，而且结构简单，使用方便。