冷原子成像谱仪中靶表征及光电离研究

作者：马祎璇; 李任远; 袁俊阳; 孟秋香; 马欢玉; 阮舒舒; 张逸竹; 阎天民; 沈镇捷; 王新成^*; 江玉海^*

来源：中国激光, 2020, 47(06): 106-115.

• 原子与分子物理学
• 磁光阱反冲离子动量谱仪
• 离子高分辨动量分布
• 铷原子激光冷却
• 强场电离

将冷原子、超快和强激光技术结合,本课题组最近成功研发了一种新型磁光阱反冲离子动量谱仪(MOTRIMS)装置。介绍了MOTRIMS工作原理,使用吸收成像法和光电离法对靶的密度、温度和速度进行分析标定,得到三维MOT靶的温度为(130±30)μK,速度为(0.1±0.1) m/s,密度约为109 atom/cm3,二维MOT和molasses靶的密度分别约为107 atom/cm3和108 atom/cm3。对比热蒸气靶,在离子飞行方向上冷原子靶的动量分辨率提高了约14倍,飞行时间谱的质量分辨率高达3000。利用800 nm飞秒激光探测Rb+的三维动量分布,在低激光强度1011 W/cm2下观测到明显的阈上电离现象,表明铷原子有很大的阈上电离截面。MOTRIMS具有高分辨离子动量分布全空间成像能力,是研究金属原子强场量子微观动力学的新工具。

• 单位
  电子工程学院; 上海科技大学; 中国科学院大学; 中国科学院上海高等研究院; 天津大学