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线型离子阱中不同缓冲气体对汞离子的冷却效果研究

杨玉娜 , 柳浩 , 何跃宏 , 陈义和 , 佘磊 , 李交美

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2012.02.001

缓冲气体冷却是将离子阱中的离子云冷却的最有效和实用的方法,缓冲气体的种类和数量是汞离子微波频标实验的关键技术.通过在马修方程中引入阻力项的方法,研究了线型离子阱中氦气、氖气、氩气对囚禁的汞离子的冷却效果,结果表明在氩气中汞离子运动的衰减时间最短.研究了为使钟跃迁(40.5 GHz)的频率移动最小,所需氦气的压强为10-5 Torr,氖气的压强为2.4×10-5 Torr.考虑到缓冲气体对汞离子的冷却效率和对气体压强的敏感性,氖气要比氦气、氩气更适合作缓冲气体.

关键词: 光谱学 , 囚禁汞离子 , 缓冲气体冷却 , 二阶多普勒频移 , 碰撞频移

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