Магні́то-опти́чна па́стка (англійське скорочення MOT) — пристрій, який використовується для лазерного охолодження і магніто-оптичного захоплення для отримання груп холодних, нейтральних атомів при температурах порядку декількох сотень або десятків мікрокельвіна.
Даний метод дозволяє захоплювати нейтральні атоми, на відміну від пасток Пеннінга і Пауля, які працюють тільки з зарядженими частинками.
Історія
Спроектована і реалізована в 1987 році Стівеном Чу (Bell Labs). У першій установці використовувалося [en], були досягнуті температури близько 600 мікрокельвінів (300—1000 мкК), час утримання — понад 2 хвилини, густина нейтральних атомів Na 2*1011 ат / см, кількість атомів понад 107. [1]
За створення МОП і дослідження з її застосування Стівен Чу був удостоєний Нобелівської премії з фізики за 1997 рік.
Пристрій
Магніто-оптична пастка є розвитком первинної схеми Стіва Чу з охолодження атомів в оптичній патоці. Охолодження відбувалося у вакуумній камері, в області, в якій перетиналися шість лазерних охолоджуючих пучків (по два уздовж кожної осі, їх часто отримують за допомогою 3 лазерів і 3 дзеркал). Через дію сили тяжіння охолоджені атоми швидко, за час порядку однієї секунди, випадали з охолоджувальної області. Для компенсації тяжіння в установці за допомогою двох соленоїдів створювалося квадрупольне магнітне поле. Магніти розміщуються співвісно перед і після області патоки, в конфігурації, схожій з кільцями Гельмгольца. На відміну від схеми Гельмгольца струм у котушках тече в протилежних напрямках.
Примітка
MOT часто використовуються як перший етап в отриманні конденсату Бозе — Ейнштейна, в тому числі використовувалися в експериментах з атомними лазерами.
Можуть використовуватися в атомних годинниках підвищеної точності.
Охолоджений в MOT 133Cs використовувався для отримання найточніших вимірювань порушення CP-симетрії.
Література
- The Nobel prize in physics 1997. Nobelprize.org (October 15, 1997). Перевірено 11 грудня 2011 року Процитовано 16 травня 2012.
- Raab E. L., Prentiss M., Cable A., Chu S., Pritchard D.E. (1987). «Trapping of neutral sodium atoms with radiation pressure». Physical Review Letters 59 (23): 2631—2634. DOI: 10.1103 / PhysRevLett.59.2631. Bibcode: 1987PhRvL..59.2631R. [1]
- Metcalf, Harold J. and Straten, Peter van der. Laser Cooling and Trapping. — Springer-Verlag New York, Inc, 1999. — .
- Foot, C.J. Atomic Physics. — Oxford University Press, 2005. — .
- Monroe C, Swann W, Robinson H, Wieman C. (1990-09-24). «Very cold trapped atoms in a vapor cell». Physical Review Letters 65 (13): 1571—1574. DOI: 10.1103 / PhysRevLett.65.1571. PMID 10042304. Bibcode: 1990PhRvL..65.1571M.
- Liwag, John Waruel F. Cooling and trapping of 87Rb atoms in a magneto-optical trap using low-power diode lasers, Thesis 621.39767 L767c (1999)
- K B Davis, M O Mewes, M R Andrews, N J van Druten, D S Durfee, D M Kurn, and W Ketterle (1997-11-27). «Bose-Einstein Condensation in a Gas of Sodium Atoms». Physical Review Letters 75 (22): 3969-3973. DOI: 10.1103 / PhysRevLett.75.3969. PMID 10059782. Bibcode: 1995PhRvL..75.3969D
Посилання
- Атомы в оптической патоке. Ю. К. Джикаев, кфмн
- Развитие методов охлаждения и пленения атомов с помощью лазерного света. Нобелевские лекции по физике 1997 // УФН март 1999 т 169 № 3
- Лазерное охлаждение и пленение нейтральных атомов. Нобелевские лекции по физике 1997 // УФН март 1999 т 169 № 3
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Magni to opti chna pa stka anglijske skorochennya MOT pristrij yakij vikoristovuyetsya dlya lazernogo oholodzhennya i magnito optichnogo zahoplennya dlya otrimannya grup holodnih nejtralnih atomiv pri temperaturah poryadku dekilkoh soten abo desyatkiv mikrokelvina Shematichna budova magnito optichnoyi pastki Danij metod dozvolyaye zahoplyuvati nejtralni atomi na vidminu vid pastok Penninga i Paulya yaki pracyuyut tilki z zaryadzhenimi chastinkami IstoriyaSproektovana i realizovana v 1987 roci Stivenom Chu Bell Labs U pershij ustanovci vikoristovuvalosya en buli dosyagnuti temperaturi blizko 600 mikrokelviniv 300 1000 mkK chas utrimannya ponad 2 hvilini gustina nejtralnih atomiv Na 2 1011 at sm kilkist atomiv ponad 107 1 Za stvorennya MOP i doslidzhennya z yiyi zastosuvannya Stiven Chu buv udostoyenij Nobelivskoyi premiyi z fiziki za 1997 rik PristrijMagnito optichna pastka ye rozvitkom pervinnoyi shemi Stiva Chu z oholodzhennya atomiv v optichnij patoci Oholodzhennya vidbuvalosya u vakuumnij kameri v oblasti v yakij peretinalisya shist lazernih oholodzhuyuchih puchkiv po dva uzdovzh kozhnoyi osi yih chasto otrimuyut za dopomogoyu 3 lazeriv i 3 dzerkal Cherez diyu sili tyazhinnya oholodzheni atomi shvidko za chas poryadku odniyeyi sekundi vipadali z oholodzhuvalnoyi oblasti Dlya kompensaciyi tyazhinnya v ustanovci za dopomogoyu dvoh solenoyidiv stvoryuvalosya kvadrupolne magnitne pole Magniti rozmishuyutsya spivvisno pered i pislya oblasti patoki v konfiguraciyi shozhij z kilcyami Gelmgolca Na vidminu vid shemi Gelmgolca strum u kotushkah teche v protilezhnih napryamkah PrimitkaMOT chasto vikoristovuyutsya yak pershij etap v otrimanni kondensatu Boze Ejnshtejna v tomu chisli vikoristovuvalisya v eksperimentah z atomnimi lazerami Mozhut vikoristovuvatisya v atomnih godinnikah pidvishenoyi tochnosti Oholodzhenij v MOT 133Cs vikoristovuvavsya dlya otrimannya najtochnishih vimiryuvan porushennya CP simetriyi LiteraturaThe Nobel prize in physics 1997 Nobelprize org October 15 1997 Perevireno 11 grudnya 2011 roku Procitovano 16 travnya 2012 Raab E L Prentiss M Cable A Chu S Pritchard D E 1987 Trapping of neutral sodium atoms with radiation pressure Physical Review Letters 59 23 2631 2634 DOI 10 1103 PhysRevLett 59 2631 Bibcode 1987PhRvL 59 2631R 1 Metcalf Harold J and Straten Peter van der Laser Cooling and Trapping Springer Verlag New York Inc 1999 ISBN 9780387987286 Foot C J Atomic Physics Oxford University Press 2005 ISBN 9780198506966 Monroe C Swann W Robinson H Wieman C 1990 09 24 Very cold trapped atoms in a vapor cell Physical Review Letters 65 13 1571 1574 DOI 10 1103 PhysRevLett 65 1571 PMID 10042304 Bibcode 1990PhRvL 65 1571M Liwag John Waruel F Cooling and trapping of 87Rb atoms in a magneto optical trap using low power diode lasers Thesis 621 39767 L767c 1999 K B Davis M O Mewes M R Andrews N J van Druten D S Durfee D M Kurn and W Ketterle 1997 11 27 Bose Einstein Condensation in a Gas of Sodium Atoms Physical Review Letters 75 22 3969 3973 DOI 10 1103 PhysRevLett 75 3969 PMID 10059782 Bibcode 1995PhRvL 75 3969DPosilannyaAtomy v opticheskoj patoke Yu K Dzhikaev kfmn Razvitie metodov ohlazhdeniya i pleneniya atomov s pomoshyu lazernogo sveta Nobelevskie lekcii po fizike 1997 UFN mart 1999 t 169 3 Lazernoe ohlazhdenie i plenenie nejtralnyh atomov Nobelevskie lekcii po fizike 1997 UFN mart 1999 t 169 3