Cтраница 1
Лазерное охлаждение позволяет заполнить ловушку газом при очень низкой температуре. Следующим шагом является испарительное охлаждение газа. Форму потенциальной ямы можно подобрать таким образом, чтобы с добавлением ВЧ-поля более теплые атомы легко уходили за ее пределы. Комбинацией таких методов удается опуститься до субмикро-кельвиновских температур. При таких температурах и происходит конденсация Бозе Эйнштейна газов щелочных элементов. [1]
![]() |
Оптический спектр поглощения рубина, снятый на болометре путем детектирования потока неравновесных фононов. Эксперимент выполнен. [2] |
Рассмотрим лазерное охлаждение примесных частиц в кристалле, подсистема которых сама может служить охладителем для образца. Примесные молекулы испытывают колебательные либрации относительно своих равновесных положений в кристалле. В силу того, что направления их дипольного момента перехода жестко связаны с осями симметрии молекулы, эти либрации модулируют постоянную взаимодействия молекулы с электромагнитным полем, что приводит к так называемым непрямым переходам, когда вместе с фотонами поглощается или испускается фонон. [3]
Концепция лазерного охлаждения впервые предложена в работе Hansch and Schawlow ( 1975) для свободных атомов и в работе Wineland and Dehmelt ( 1975) для атомов в ловушке. [4]
Техника лазерного охлаждения сделала возможным уменьшить кинетическую энергию накопленных в ловушке ионов до такого уровня, когда движение центра инерции иона должно рассматриваться на основе квантовой механики. Поскольку удерживающий ионы потенциал квадрупольной ловушки, типа показанной на рис. 1.2 ловушки с крышками, в первом приближении квадратичен, движение центра инерции описывается гамильтонианом гармонического осциллятора. [5]
Проблема лазерного охлаждения твердотельных образцов является одной из наиболее актуальных и практически значимых в лазерной физике. [6]
Антистоксов механизм лазерного охлаждения будь то твердых тел, жидкостей или газов близко соотносится с техникой доплеровского охлаждения свободных атомов. Идея этого метода, как уже указывалось, была впервые предложена для нейтральных атомов Т. В. Хинчем и А. Л. Шавловым и может быть понята на основе такого явления, как давление света нескольких пар противоположно распространяющихся лазерных лучей, направленных вдоль трех взаимноперпендикулярных осей. Такое трансляционное охлаждение наблюдается при небольшой отстройке оптической частоты в сторону частот, меньших соответствующей частоты атомной линии поглощения, и тогда доплеровски сдвинутый свет излучения накачки оказывается в резонансе только с теми атомами, которые движутся в направлении данного лазерного источника, замедляя их. [7]
![]() |
Работа лазера как функционирование объединенной пары тепловых. [8] |
Для процесса лазерного охлаждения ASP имеет значение порядка нуля, a ASC оказывается меньше нуля, так что когерентная эмиссия, для которой ASh является положительной величиной, невозможна. [9]
В экспериментах по лазерному охлаждению вакуумная камера представляет собой элемент, в котором происходят только потери излучения на поглощение. [10]
Но несмотря на это, лазерное охлаждение остается в выигрыше благодаря тому, что при поглощении излучения накачки величина нагрева пропорциональна интенсивности накачки, тогда как джоулев нагрев в холодильнике Пельтье пропорционален квадрату силы тока. При работе в обращенном режиме тепловой машины ( ДТ 0) и при небольшом охлаждении ( когда AT 60 К) холодильники Пельтье могут оказаться более выгодными, чем лазерные рефрижераторы, но для более глубокого охлаждения последние оказываются в выигрыше, так как разогрев холодильника Пельтье начинает доминировать над его охлаждающим действием и его эффективность резко падает. [11]
Чтобы завершить проведение аналогии между лазерным охлаждением и охлаждением Пельтье, необходимо рассмотреть ситуацию, когда направление тока ( в оптическом случае это поток фотонов, а в электрическом - поток электронов) меняется с прямого на обратное. [12]
В этой главе мы изложим теорию лазерного охлаждения, базирующуюся на конкретных моделях рассматриваемых систем. Эти модели, конечно, не являются исчерпывающими, так как отражают лишь те или иные черты этих систем. Кроме того, ситуация становится более сложной из-за неравновесности исследуемых процессов, поэтому приходится использовать приближенные методы исследования, а характер возможных упрощений существенно зависит от свойств рассматриваемой системы. [13]
Отметим, что в отличие от лазерного охлаждения, в холодильнике Пельтье коэффициент Пельтье на горячем спае напрямую связан с коэффициентом Пельтье на холодном спае. [14]
Несмотря на то, что проблема лазерного охлаждения твердотельных образцов является одной из наиболее актуальных и практически значимых в лазерной физике [102], экспериментально к настоящему времени еще не удалось охладить твердотельные образцы до температур, близких хотя бы к температуре жидкого азота. Поэтому перед исследователями этой проблемы возникла необходимость поиска путей интенсификации процесса охлаждения. В этом параграфе исследуется один из таких путей, состоящий во внесении когерентности в процесс лазерного охлаждения. [15]