利用激光冷却原子束测量氦原子精密光谱

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孙羽, 冯高平, 程存峰, 涂乐义, 潘虎, 杨国民, 胡水明. 2012: 利用激光冷却原子束测量氦原子精密光谱, 物理学报, 61(17): 182-189.
引用本文: 孙羽, 冯高平, 程存峰, 涂乐义, 潘虎, 杨国民, 胡水明. 2012: 利用激光冷却原子束测量氦原子精密光谱, 物理学报, 61(17): 182-189.
2012: Precision spectroscopy of helium using a laser-cooled atomic beam, Acta Physica Sinica, 61(17): 182-189.
Citation: 2012: Precision spectroscopy of helium using a laser-cooled atomic beam, Acta Physica Sinica, 61(17): 182-189.

利用激光冷却原子束测量氦原子精密光谱

Precision spectroscopy of helium using a laser-cooled atomic beam

  • 摘要: 4^He原子23S1→23P0,1,2跃迁的精细结构分裂,目前在理论和实验上都能够达到10-8水平的精度,并可被应用于测定精细结构常数α, 和对量子电动力学进行检验.该方面实验研究的关键, 是需要提高测量信噪比,并消除各种可能的系统偏差, 将这一精细结构分裂测量到亚kHz水平.在设计的这套实验方案中, 首次结合激光冷却原子技术,通过激光横向冷却来提高亚稳态氦原子束的束流强度,并对三态亚稳态氦原子进行偏折, 将其从原子束中分离,从而大幅降低测量背景,并利用频率锁定激光器的边带扫描的方式来进行光谱测量,以使得扫描测量中保持足够的频率精度. 在目前基本搭建成的实验装置上,实验方法的可行性已经获得验证,分析表明有望实现亚千赫兹水平的测量准确度.
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出版历程
  • 刊出日期:  2012-09-15

利用激光冷却原子束测量氦原子精密光谱

  • 中国科学技术大学,合肥微尺度物质科学国家实验室,合肥230026

摘要: 4^He原子23S1→23P0,1,2跃迁的精细结构分裂,目前在理论和实验上都能够达到10-8水平的精度,并可被应用于测定精细结构常数α, 和对量子电动力学进行检验.该方面实验研究的关键, 是需要提高测量信噪比,并消除各种可能的系统偏差, 将这一精细结构分裂测量到亚kHz水平.在设计的这套实验方案中, 首次结合激光冷却原子技术,通过激光横向冷却来提高亚稳态氦原子束的束流强度,并对三态亚稳态氦原子进行偏折, 将其从原子束中分离,从而大幅降低测量背景,并利用频率锁定激光器的边带扫描的方式来进行光谱测量,以使得扫描测量中保持足够的频率精度. 在目前基本搭建成的实验装置上,实验方法的可行性已经获得验证,分析表明有望实现亚千赫兹水平的测量准确度.

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