Un fascicul atomic de titan produs din piese disponibile comercial

Fasciculul, creat dintr -o pompă de sublimare, deschide uși pentru experimente cu fizică cuantică.

Un fascicul atomic de titan produs din piese disponibile în comerț, conduce imagini

Grinzile atomice sunt centrale pentru studiul proprietăților atomice. În timp ce unele elemente, precum alcalinul, sunt produse cu ușurință într -un fascicul prin sublimare în vid, altele nu. Crearea unui fascicul atomic de titan, în special, este o provocare, în ciuda interesului pentru acest element pentru spectroscopia de precizie și fizica cuantică.

Titanul este un element extrem de refractar care creează puțini atomi recitabili metastabili în timpul sublimului. Schrott și colab. a conceput un sistem pentru a depăși aceste provocări și a obținut un model de lucru folosind tehnologia disponibilă comercial.

Sursa echipei folosește o pompă comună de getter numită pompă de sublimare a titanului. Într-o configurație asemănătoare cu un bec incandescent, o emisferă de titan este încălzită radiativ de o bobină interioară de tungsten și emite un fascicul de atomi de titan sublimat de stat la sol. Acești atomi sublimați sunt pompați optic într -un nivel de energie mai mare pentru răcirea cu laser.

„Rezultatul nostru oferă o cale clară către realizarea răcirii cu laser și capturarea atomilor de titan”, a spus autorul Jackson Schrott. "Speranța este că acest stil de sursă de fascicul va fi implementat în noi experimente de răcire și captare laser pentru titan și, eventual, și alte metale de tranziție."

Lucrarea va permite viitoarele experimente de titan ultracold. Deja, cercetătorii au folosit fasciculul în două noi experimente în laboratorul lor.

"Pe măsură ce câștigăm experiență în funcționarea acestor surse, este posibil să aflăm cum proiectarea poate fi rafinată în continuare", a spus Schrott. „În cele din urmă, putem reveni la activitatea de fabricare a surselor similare de fascicul pentru alte elemente de metal de tranziție”.

Sursa: „Un fascicul atomic de titan pentru experimente cu atom de ultracold”, de Jackson Schrott, Diego Novoa, Scott Eustice și Dan M. Stamper-Kurn, Review of Scientific Instruments (2024). Articolul poate fi accesat la https://doi.org/10.1063/5.0223352.