ลำแสงอะตอมของไทเทเนียมที่ผลิตจากชิ้นส่วนที่มีวางจำหน่ายทั่วไป

ลำแสงที่สร้างขึ้นจากปั๊มระเหิดเปิดประตูสำหรับการทดลองฟิสิกส์ควอนตัม

ลำแสงอะตอมของไทเทเนียมที่ผลิตจากชิ้นส่วนที่มีวางจำหน่ายทั่วไปนำไปสู่ภาพ

คานอะตอมเป็นศูนย์กลางของการศึกษาคุณสมบัติอะตอม ในขณะที่องค์ประกอบบางอย่างเช่นอัลคาลิสผลิตได้ง่ายในลำแสงโดยการระเหิดในสุญญากาศ การสร้างลำแสงอะตอมของไทเทเนียมโดยเฉพาะเป็นความท้าทายแม้จะมีความสนใจในองค์ประกอบนี้สำหรับสเปกโทรสโกปีที่แม่นยำและฟิสิกส์ควอนตัม

ไทเทเนียมเป็นองค์ประกอบที่ทนไฟสูงซึ่งสร้างอะตอมที่เย็นสบายไม่กี่อะตอมในระหว่างการระเหิด Schrott และคณะ ออกแบบระบบเพื่อเอาชนะความท้าทายเหล่านี้และบรรลุรูปแบบการทำงานโดยใช้เทคโนโลยีที่มีจำหน่ายทั่วไป

แหล่งที่มาของทีมใช้ปั๊ม Getter ทั่วไปที่เรียกว่าปั๊มระเหยของไทเทเนียม ในการตั้งค่าที่คล้ายกับหลอดไฟหลอดไส้ซีกไทเทเนียมถูกทำให้ร้อนด้วยขดลวดทังสเตนภายในและปล่อยลำแสงของอะตอมไทเทเนียม อะตอมที่อ่อนเกินเหล่านี้จะถูกสูบเข้าสู่ระดับพลังงานที่สูงขึ้นสำหรับการระบายความร้อนด้วยเลเซอร์

“ ผลลัพธ์ของเราให้เส้นทางที่ชัดเจนต่อการตระหนักถึงการระบายความร้อนด้วยเลเซอร์และการดักจับของอะตอมไทเทเนียม” แจ็คสัน Schrott ผู้เขียนกล่าว "ความหวังคือแหล่งกำเนิดลำแสงรูปแบบนี้จะถูกนำไปใช้ในการระบายความร้อนด้วยเลเซอร์ใหม่และการทดลองกับดักสำหรับไทเทเนียมและโลหะทรานซิชันอื่น ๆ เช่นกัน"

งานจะช่วยให้การทดลองไทเทเนียม Ultracold ในอนาคต นักวิจัยได้ใช้ลำแสงในการทดลองใหม่สองครั้งในห้องปฏิบัติการของพวกเขา

“ เมื่อเราได้รับประสบการณ์การดำเนินงานแหล่งข้อมูลเหล่านี้เราอาจเรียนรู้ว่าการออกแบบสามารถปรับปรุงได้อย่างไร” Schrott กล่าว "ในที่สุดเราอาจกลับไปทำงานของการผลิตแหล่งกำเนิดลำแสงที่คล้ายกันสำหรับองค์ประกอบโลหะทรานซิชันอื่น ๆ "

ที่มา: "ลำแสงอะตอมของไทเทเนียมสำหรับการทดลองอะตอมอัลตร้าโค้ก" โดยแจ็คสันชโรตต์ดิเอโกโนโวสก็อตต์ยูสเตตและแดนเอ็ม. สแตมเปอร์-เคอร์ททบทวนเครื่องมือวิทยาศาสตร์ (2024) บทความสามารถเข้าถึงได้ที่ https://doi.org/10.1063/5.0223352