Site Sponsors
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions

Atoms nakaimpake sa Optical Tubes Palakasin ang Pagganap ng mga eksperimento na atomic Clocks

Published on February 5, 2011 at 5:01 AM

Sa isang kabalintunaan na karaniwang ng kabuuan ng mundo, ang mga JILA siyentipiko ay eliminated collisions sa pagitan ng mga atoms sa isang atomic orasan sa pamamagitan ng packing ang atoms mas malapit magkasama.

Ang kagulat-gulat pagkatuklas, na inilarawan sa ang isyu ng Pebrero 3 ng Science Express, ay maaaring mapalakas ang pagganap ng mga eksperimentong atomic clocks na ginawa ng libu-libo o sampu-sampung libo-libong mga neutral atoms na nakulong sa pamamagitan ng intersecting beams laser.

Intersecting laser beams ay lumikha ng "optical tubes" sa pack ng mga atoms isara magkasama, enhancing ang kanilang mga pakikipag-ugnayan at ang pagganap ng estrontyum atomic orasan ng JILA ng.

JILA ay sama-sama na pinatatakbo sa pamamagitan ng sa sa National Institute ng mga Pamantayan at Teknolohiya (NIST) at ang University of Colorado Boulder.

JILA siyentipiko ay ipinapakita ang mga bagong diskarte sa pag-gamit ng kanilang eksperimentong na orasan na ginawa ng halos 4,000 atoms estrontyum. Halip na naglo-load ng mga atoms sa isang stack ng pancake hugis-optical traps tulad ng sa kanilang nakaraang trabaho, ang mga siyentipiko ay nakaimpake ang mga atoms sa mga libo-libo ng mga pahalang na optical tubes. Ang resulta ay isang higit sa sampung beses pagpapabuti sa pagganap ng orasan dahil ang mga atoms interacted kaya't madiin na, laban sa lahat ng mga logro, sila tumigil sa pagpindot sa bawat isa. Ang mga atoms, na normal tulad ng tambay hiwalay at lundo, makakuha kaya ligalig mula sa sapilitang isara ang sama-sama na ang grupo ay epektibo nakapirming sa lugar.

"Ang mga atoms na ginagamit upang ang buong sayaw palapag upang gumalaw sa paligid at sila ngayon ay nakakulong sa alleys, kaya ang pakikipag-ugnayan enerhiya napupunta paraan up," sabi ni NIST / JILA Fellow Hunyo Ye, lider ng koponan ang pang-eksperimentong.

Paano eksakto ang mataas na enerhiya ng pakikipag-ugnayan ang degree na kung saan ang pag-uugali ng isang atom ay nabago sa pamamagitan ng pagkakaroon ng iba-maiwasan ang mga collisions? Ang mga resulta ng buong kahulugan sa mundo ng kabuuan. Estrontyum atoms ay isang klase ng mga particle na kilala bilang fermions. Kung ang mga ito sa magkatulad na mga estado ng enerhiya, hindi nila maaaring sumakop sa parehong lugar sa parehong oras-na, hindi sila nagbanggaan. Karaniwan ang sinag ng laser na ginagamit upang patakbuhin ang orasan ay nakikipag-ugnayan sa ang mga atoms unevenly, Aalis ang mga atoms na hindi magkamukha sapat na nagbanggaan. Ngunit ang pakikipag-ugnayan enerhiya ng mga atoms na nakaimpake sa optical tubes ngayon ay mas mataas kaysa sa anumang mga shifts ng enerhiya na maaaring maging sanhi ng laser, na hinahadlangan ang mga atoms mula sa differentiating sapat upang mabangga.

Ang ideya ay iminungkahi ng JILA teoriko Ana Maria Rey at ipinapakita sa lab sa pamamagitan ng Ye ng group.

Dahil sa bagong kaalaman, Ye naniniwala ang kanyang orasan at iba batay sa neutral atoms ay maging mapagkumpitensya sa mga tuntunin ng katumpakan sa mundo-nangungunang eksperimentong clocks na batay sa solong ions (electrically sisingilin atoms). Ang JILA estrontyum orasan ay kasalukuyang ang pinakamahusay na gumaganap eksperimentong orasan na batay sa mga neutral atoms at, kasama ang ilang NIST Ion at neutral na atom clocks, ang isang posibleng kandidato para sa isang hinaharap na internasyonal na pamantayan ng oras. Ang aparato ay nagbibigay ng mataas na tumpak na oras sa pamamagitan ng pagsukat oscillations (na nagsisilbi bilang "ticks") sa pagitan ng mga antas ng enerhiya sa ang atoms.

Sa karagdagan sa pumipigil collisions, ang paghahanap ay din nangangahulugan na ang mas maraming mga atoms sa orasan, ang mas mahusay. "Bilang mga numero ng pagtaas ng atom, ang parehong pagsukat katumpakan at katumpakan taasan naaayon," sabi ni Ye.

Upang bitag ang mga atoms sa optical tubes, ang mga siyentipiko unang gamitin ang asul at pulang lasers sa cool na ang mga atoms ng estrontyum sa tungkol sa 2 microKelvin sa isang bitag na gumagamit ng mga ilaw at magnetic field. Ang isang vertical sala-sala ng liwanag waves ay nilikha gamit ang isang infrared laser ngiti na sumasaklaw at traps atom ulap. Pagkatapos ng isang pahalang infrared laser ngiti ay nakabukas, na lumilikha ng mga optical traps tubo sa intersection sa vertical laser.

Source: http://www.nist.gov/

Last Update: 7. October 2011 22:49

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit