Atomska greda titana proizvedenog iz komercijalno dostupnih dijelova

Greda, stvorena iz pumpe za sublimaciju, otvara vrata za eksperimente kvantne fizike.

Atomska greda titana proizvedenog iz komercijalno dostupnih dijelova vodi sliku

Atomske grede su središnje u proučavanju atomskih svojstava. Dok se neki elementi, poput alkalija, lako proizvode u gredi sublimacijom u vakuumu, drugi nisu. Stvaranje atomskog snopa titana, posebno, izazov je, usprkos interesu za ovaj element za preciznu spektroskopiju i kvantnu fiziku.

Titanij je vrlo vatrostalni element koji stvara nekoliko metastabilnih hladnih atoma tijekom sublimacije. Schrott i sur. Dizajnirao je sustav za prevladavanje ovih izazova i postigao radni model koristeći komercijalno dostupnu tehnologiju.

Izvor tima koristi uobičajenu pumpu nazvanu Titanium Sublimation Pump. U postavi koja podsjeća na žarulju sa žarnom niti, titanska hemisfera radijativno zagrijava unutarnja zavojnica volframa i emitira snop sublimiranih atoma titana. Ovi sublimirani atomi optički se pumpaju u višu razinu energije za lasersko hlađenje.

"Naš rezultat pruža jasan put ka ostvarenju laserskog hlađenja i hvatanja atoma titana", rekao je autor Jackson Schrott. "Nada je da će se ovaj stil izvora snopa implementirati u novim eksperimentima laserskog hlađenja i zarobljavanja za titanij, a možda i druge prijelazne metale."

Rad će omogućiti buduće eksperimente ultrakolskog titana. Već su istraživači koristili gredu u dva nova eksperimenta u svom laboratoriju.

"Kako stječemo iskustvo upravljanja ovim izvorima, možemo saznati kako se dizajn može dodatno usavršiti", rekao je Schrott. "Na kraju se možemo vratiti u rad na izradi sličnih izvora snopa za druge elemente prijelaznih metala."

Izvor: "Atomska greda titana za ultrakolske eksperimente atom", Jackson Schrott, Diego Novoa, Scott Eustice i Dan M. Stamper-Kurn, Pregled znanstvenih instrumenata (2024). Članak se može pristupiti na https://doi.org/10.1063/5.0223352.