Efficient Stark deceleration of cold polar molecules
斯塔克减速已被用于减缓和捕获几种中性，基态极性分子产生的超音速光束扩展。由于电极阵列的有限物理尺寸和可应用的电场的实际限制，只有特定速度和位置范围内的分子才能被有效地减慢和捕获。这些限制导致在一个有限的相空间接受的减速器在横向和平行于分子束轴的方向，因此，需要仔细建模的理解和实现有效的斯塔克减速器操作。我们目前的工作慢的羟基自由基（OH）阐明物理控制的演变的分子相空间包的实验结果和模型计算。从这些结果中，我们推导出必要的斯塔克减速器的有效操作的实验条件。
2004-07-02 physics.atom-ph
Mitigation of loss within a molecular Stark decelerator
斯塔克减速器内的横向运动在减速的总效率中起着很大的作用。我们区分两个不同的制度的分子损失在放缓的过程中。第一种机制涉及由于横向和纵向运动的耦合而引起的分布损失，而第二种机制是最后几个阶段内分子速度迅速降低的结果。在这项工作中，我们描述了这些影响，并提出了克服这些影响的方法。基于现有减速器几何形状的修改后的开关时间序列的解决方案导致在中间速度区域中稳定分子的大增益，但未能解决在非常低的最终速度下的损失。我们提出了一种新的减速器的设计，四极引导减速器，它消除了分布的损失，由于整个减速过程中的横向/纵向耦合，也表现出增益超过正常减速到最低速度。
2007-05-23 physics.atm-clus physics.atom-ph
Optimizing the Stark-decelerator beamline for the trapping of cold molecules using evolutionary strategies
我们证明了反馈控制优化的斯塔克减速和捕获的中性极性分子，使用进化策略。在斯塔克减速器光束线脉冲电场用于减速OH自由基，并随后将它们存储在静电阱中。减速和捕获过程的效率由所施加的电场脉冲的精确定时确定。这些定时的自动优化产生被捕获的OH自由基的数量的40%的增加。
2006-09-07 physics.acc-ph physics.atom-ph physics.ins-det
A Stark decelerator on a chip
衬底上的1254个电极的微结构化阵列已被配置为在衬底上方约25 $μ$ m处产生具有120 $μ$ m周期性的电场强度的局部最小值的阵列。通过向电极施加正弦变化的电势，可以使这些最小值沿着阵列平滑地移动。在低场条件下寻找量子态的极性分子可以被捕获在这些移动势阱中。最近，我们通过在衬底上方以恒定速度传输亚稳态CO分子来实验证明了这一点[Phys. Rev. Lett. 100（2008）153003]。在这里，我们概述和实验演示如何使用这种微结构阵列直接从分子束中减速极性分子。为此，当分子到达芯片上方时，需要打开正弦变化的电势，它们的频率需要及时降低，并且它们需要在分子再次离开芯片之前关闭。亚稳态CO分子从360 m/s的初始速度到低至240 m/s的最终速度的减速在5 cm长的电极阵列上方的15-35 mK深势阱中被证明。这对应于几乎$10^5$ $g$的减速，并且在该过程中从亚稳态CO分子中去除约85 cm $^{-1}$的动能。
2008-12-08 physics.atom-ph
Controlling rovibrational state populations of polar molecules in inhomogeneous electric fields of the Stark deceleration: molecular dynamics and quantum chemistry simulations
本文提出改进的斯塔克啁啾快速绝热通过方法，利用减速器内强直流电场实现氨分子振转态布居反转，从而提升斯塔克减速器的相空间接受度和减速效率。
2025-06-05 physics.atom-ph physics.chem-ph
Deceleration of a supersonic beam of SrF molecules to 120 m/s
我们报道了SrF分子束从290 ~ 120 m/s的减速。超声膨胀后，处于$X^2Σ$（$v=0$，$N=1$）低场搜索态的分子被行波斯塔克减速器的移动势阱捕获。在减速强度为9.6 km/s的$^2$情况下，我们已经证明了在4米长的模块化减速器中去除85%的初始动能。与以前的斯塔克减速实验相比，去除的动能的绝对量高1.5倍。演示的减速器为创建重双原子分子的高度准直和缓慢光束提供了一种新的工具，这是基础物理高精度测试的良好起点。
2016-09-30 physics.atom-ph
Static trapping of polar molecules in a traveling wave decelerator
我们目前的实验减速和捕获氨分子使用的组合的斯塔克减速器和行波减速器。在行波减速器中，通过施加振荡高电压的一系列环形电极产生移动电势。通过降低施加电压的频率，限制在移动阱中的分子被减速并使其静止。由于分子被限制在一个真正的3D阱中，这种新型的减速几乎没有损失，从而大大改善了通常的斯塔克减速技术。通过使用快速HV放大器放大任意波发生器的输出来产生必要的电压，从而使我们能够对捕获的分子进行很好的控制。我们通过实验说明了这一点，在这些实验中，我们对被困的NH3和ND3分子进行了冷却，并共振激发了它们的运动。
2013-03-13 physics.atom-ph physics.chem-ph
Deceleration and trapping of heavy diatomic molecules using a ring-decelerator
本文分析了运动电势对处于低场寻道态的重双原子分子的减速和囚禁。这种移动的电势是由一个“环形减速器”产生的，该减速器由一系列环形电极组成，向这些电极施加振荡的高电压。粒子轨迹模拟已被用来分析一组分子的减速和捕获效率，这是特别感兴趣的基本离散对称性的精确测量。对于SrF分子在（N，M）=（2，0）状态的典型情况，环减速器被示出为优于传统和交替梯度斯塔克减速器至少一个数量级。如果通过激光冷却的阶段进一步冷却，则减速的分子允许与低温分子束实验相比，在宇称违反测量中的灵敏度增益几乎为两个数量级。
2012-09-10 physics.atom-ph
High-voltage generation system for a traveling-wave Stark decelerator
Van Swinderen Institute for Particle Physics and Gravity, University of Groningen（格罗宁根大学范斯温德恩粒子物理与引力研究所）；Nikhef, National Institute for Subatomic Physics（荷兰国家亚原子物理研究所）
本文提出了一种用于行波史泰克减速器的高压发生系统，通过补偿通道间耦合提高稳定性，实现了高精度分子减速，适用于精密物理实验。
2026-02-11 physics.atom-ph physics.ins-det
Traveling wave deceleration of heavy polar molecules in low-field seeking states
我们证明了减速的重极性分子在低场寻求状态相结合的低温源和行波斯塔克减速器。低温源提供具有低速度和温度的高强度光束，并且行波减速器提供大的减速力和高的相空间接受度。我们证明了这些技术使用YbF分子，并发现实验数据与数值模拟非常吻合。这些方法将斯塔克减速的范围扩展到非常广泛的分子。
2012-04-26 physics.atom-ph
A Moving Magnetic Trap Decelerator: a New Source for Cold Atoms and Molecules
我们提出了一个实验实现的移动磁阱减速器，其中夹带在冷超声束中的顺磁性粒子在一个共同移动的磁阱减速。我们的方法允许一个有效的减慢顺磁原子和分子接近停止速度。我们表明，在现实条件下，我们将能够捕获和减速的初始超音速光束的一大部分。我们提出了我们的第一个结果，在一个移动的磁阱减速亚稳态氖原子附近休息。我们估计的相空间体积所占据的减速粒子在50米/秒的最终速度显示了两个数量级的改进相比，目前可用的减速技术。
2011-09-23 physics.atom-ph physics.chem-ph
Loading Stark-decelerated molecules into electrostatic quadrupole traps
处于低场寻求量子态的中性极性分子束可以使用斯塔克减速器来减速，并且随后可以被加载并限制在静电四极阱中。阱装载过程的效率由在不损失分子和不加热的情况下将减速的分子包耦合到阱中的能力决定。我们讨论了固有的困难，以获得理想的陷阱加载，并描述和比较不同的陷阱加载策略。提出了一种新的“分裂端盖”四极阱设计，可以提高陷阱的加载效率。这是通过比较使用传统的和新的四极阱设计的OH自由基的捕获实验验证。
2009-11-03 physics.atom-ph
Slow decay processes of electrostatically trapped Rydberg NO molecules
一氧化氮（NO）分子最初以795 m/s的速度在脉冲超声束中传播，被光激发到长寿命的类氢Rydberg-Stark态，减速并静电捕获在低温冷却的芯片传输线Rydberg-Stark减速器中。通过脉冲电场电离检测减速和捕获的分子$in$ $situ$。减速器的操作是通过将实验数据与颗粒轨迹的数值计算结果进行比较来验证的。研究的时间尺度上的捕获分子的衰变高达1毫秒提供了新的见解的寿命，黑体辐射的影响，里德堡态的NO。
2020-09-18 physics.atom-ph physics.chem-ph
Method for traveling-wave deceleration of buffer-gas beams of CH
低温缓冲气体束是产生冷分子自由基亮源的一种很有前途的方法。为了使用这些光束在控制碰撞能量的反应研究中，或在捕获实验中，需要一种方法来控制光束的前进速度。斯塔克减速器可以是控制超音速射流产生的分子平均速度的有效工具，但由于脉冲长度较长，缓冲气体束的有效减速提出了新的挑战。行波减速器由于其在减速期间将分子限制在三维中的能力以及电极的模拟控制所提供的多功能性而独特地适合于满足这些挑战。我们在低温缓冲气室中产生了基态CH（$X^2Π$）自由基，并有可能产生$10^{11}$ mol/L的冷分子束。脉搏了我们提出了一个通用的协议斯塔克减速的光束与大的位置和速度传播使用的行波减速器。我们的方法涉及约束分子横向与六极的优化距离之前减速。这使分子包的相空间分布旋转，使得包与减速器的时变相空间接受度相匹配。我们证明了与模拟，这种方法可以减速的一个行波减速器的连续井中的分子的显着比例，以产生冷和受控分子实验的能量调谐光束。
2013-12-03 physics.atom-ph physics.chem-ph
Deceleration and trapping of SrF molecules
我们报告中性SrF分子的静电捕获。分子从低温缓冲气体束源捕获到4.5米长的行波斯塔克减速器的移动陷阱。随着移动陷阱的速度从190 m/s逐渐减小到零，处于$X^2Σ^+(v=0, N=1)$状态的SrF分子被带到静止。分子在减速器的多个电阱中保持长达50 ms。捕获的包具有1 mm $^{3}$的体积（FWHM）和5（1）m/s的速度扩展，其对应于$60(20)$ mK的温度。我们的研究结果表明，3倍的增加，分子质量已斯塔克减速和捕获。重分子（质量为$>$ 100 amu）对探测物理学提供了超出标准模型的高度增加的灵敏度。这项工作大大扩展了中性分子的种类，可以创建慢光束用于碰撞研究，精密测量和捕获实验。
2021-03-14 physics.atom-ph
Stark deceleration of lithium hydride molecules
我们描述了冷的，缓慢移动的LiH分子的生产。利用激光烧蚀和超声膨胀在基态产生分子，并且在444 GHz的旋转频率下利用窄带辐射将68%的布居转移到旋转激发态。然后使用100级斯塔克减速器将分子从420 m/s减速到53 m/s。我们演示并比较了两种不同的减速模式，一种是每个阶段都用于减速，另一种是每隔三个阶段减速，中间阶段用于更有效地集中分子。我们比较我们的实验数据的模拟结果，发现很好的协议。这些模拟包括探测效率的速度依赖性和弱场寻找和强场寻找量子态之间的跃迁概率。总之，实验和模拟数据提供了有关分子源的空间范围的信息。我们认为，未来的捕获和同情冷却实验的前景。
2009-02-27 physics.atom-ph
Electrostatic trapping and in situ detection of Rydberg atoms above chip-based transmission lines
主量子数为$n=48$、电偶极矩为4600 D的里德堡-斯塔克态氦原子束，在实验室固定的参考系中，在传输线减速器的连续运动电阱中，从平均初始纵向速度2000 m/s减速到零速度。在这个过程中，应用了高达$-1.3\times10^{7}$ ~m/s的$^2$加速度，并且实现了每个原子的$ΔE_{\mathrm{kin}}=1.3\times10^{-20}$ ~J（$ΔE_{\mathrm{kin}}/e = 83$ ~meV）的动能变化。引导和减速的原子，和那些被限制在静止的静电陷阱，被检测到原位脉冲电场电离。减速器内的粒子轨迹的数值计算的结果已被用来验证所观察到的减速效率，并在实验数据的解释援助。
2016-03-17 physics.atom-ph
Phase Space Manipulation of Cold Free Radical OH Molecules
我们报告聚束，减慢，和加速的双原子羟基自由基（OH）的超声冷却束。\textit{In situ}沿光束传播路径的激光诱导荧光观察允许通过精确排序的非均匀电场的斯塔克效应的OH分子的纵向相空间操纵的详细表征。
2003-06-07 physics.atom-ph physics.chem-ph
Prospects for measuring the electric dipole moment of the electron using electrically trapped polar molecules
重极性分子可以用来测量电子的电偶极矩，它是超越标准模型的物理学的灵敏探针。该值通过测量分子在垂直于外加电场的平面内的自旋旋进来确定。这种进动相干地演变的时间越长，测量的精度就越高。对于阱中的分子来说，这种相干时间确实可能很长。我们评估中性分子被电捕获的实验的灵敏度，并将其与分子束中的等效测量进行比较。我们考虑使用一个斯塔克减速器加载的陷阱从超声源，并计算YbF分子在强场寻求和弱场寻求状态的减速效率。在阱中保持1s的时间，统计灵敏度可以比在束实验中高10倍，如果阱可以从更大发射度的源加载，这可以进一步提高5倍。我们研究了由于在陷阱中的场的不均匀性的一些影响，并发现，旋转的电场方向，导致一个不均匀的几何相移，是一个敏感的陷阱为基础的测量的主要障碍。
2010-01-29 physics.atom-ph
