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
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 SrF molecules
我们报告的生产，减速和检测的SrF分子束。分子从超音速膨胀中被捕获，并在X $^2Σ^+ (v=0, N=1)$状态下减速。我们演示了高达40%的动能与2米长的模块化行波减速器的去除。我们的研究结果表明，制备超冷气体的重双原子分子的精密光谱学的关键一步。
2014-02-12 physics.atom-ph physics.chem-ph
Fluorescence-lifetime-limited trapping of Rydberg helium atoms on a chip
亚稳态（1 s）（2 s）的$^3{\rm S}_1$氦原子产生的超音速束被激发到里德伯-斯塔克态（$n$在$27-30$范围内）在低温环境中，随后减速，并捕获以上，表面电极减速器。在捕获实验中，里德伯原子在75~ $μ$ s和33~mm的距离内静止，并在$0-525$ ~ $μ$ s范围内保持静止时间$t_{\mathrm{trap}}$，然后再被脉冲场电离加速用于探测。使用自制的阀产生持续时间约为20 $μ$ s的短气体脉冲，使得能够减少气体脉冲的尾部部分中与原子碰撞所产生的损失。将减速器冷却到4.7 K进一步抑制了由黑体辐射和与从减速器表面脱附的原子碰撞引起的跃迁引起的损失。减速过程中原子损失的主要贡献（60%）归因于能量高于陷阱鞍点的原子从减速器移动陷阱中逃逸、自发发射以及与气体脉冲尾部中的原子碰撞，每一个仅造成约20%的原子损失。在4.7 K时，发现实验中捕获阶段的原子损失几乎完全由自发发射引起，并且发现陷阱寿命对应于里德伯-斯塔克态的自然寿命。提高温度到100 K增强了陷阱的损失由黑体辐射刺激的转变。
2019-04-16 physics.atom-ph
Slowing heavy, ground-state molecules using an alternating gradient decelerator
利用一系列切换的静电场梯度可以使冷的超音速分子束减速。被去除的能量与分子的质量成正比。在这里，我们报告了YbF的减速，它比以前减速的任何分子重7倍。我们使用交替梯度结构来减速并将分子聚焦在它们的基态。我们表明，减速器表现出的轴向和横向的稳定性，使这些分子休息。我们的工作大大扩展了适用于这种强大的冷却和捕获方法的分子范围。
2003-12-19 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
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
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
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
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
Trapping molecules on a chip in traveling potential wells
在衬底上的超过1200个电极的微结构化阵列已经被配置为在衬底上方大约$25 μ$ 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。极性分子在低场条件下寻找量子态时，可以被捕获在这些移动势阱中。这是实验证明，通过运输亚稳态CO分子在30 mK深井，以恒定的速度移动基板上方。
2008-04-23 physics.atom-ph
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
A Moving-Trap Zeeman Decelerator
提出了一种用于分子束操纵和顺磁性原子分子磁捕获实验的移动阱塞曼减速器（MTZD）。0.49 m MTZD由一个2D磁四极杆导向器和减速线圈组成，它们共同产生一个3D磁阱阵列。该设计基于Trimeche等人的设计，并进行了重大修改。2D四极杆由任意时间长度的快速上升和下降的电流方波脉冲（高达700 A）驱动。可以使陷阱以约100至约1000的速度移动。370 m/s下降到零，这是通过驱动频率范围从零到ca的正弦电流通过减速线圈来完成的。9 kHz，峰值电流高达1000 A。陷阱速度与电流频率成正比。MTZD通过初始以与束相同的速度行进来操纵分子束的速度。利用恒定电流频率实现3D引导，并且利用电流频率的向下啁啾以对应于期望减速度的速率实现减速度。我们解释了MTZD的技术设计和工作原理，并详细介绍了驱动2D四极杆导向器和减速器线圈的定制电力电子设备。我们提出了广泛的蒙特卡洛轨迹模拟证明MTZD的属性，我们的结论是，减速应保持低于30000米/秒/秒，以保持良好的6D相空间接受。在原理验证实验中，减速线圈在100-200 A的范围内以降低的电流操作，我们演示了亚稳态氩原子束以373 m/s的3D引导和从342 m/s到304 m/s的25000 m/s/s的减速。减速对应于去除束的21%的动能。
2018-07-27 physics.atom-ph
Efficient, Tightly-Confined Trapping of 226Ra
我们演示了一种将$^{226}$ Ra原子从三维磁光阱（MOT）转移到相邻腔室中的驻波光偶极阱（ODT）的技术。所得的小捕获体积（直径为120 $μ$ m）允许对施加到原子的电场和磁场进行高度控制。原子首先被转移到一个行波光学偶极阱，然后被转移46厘米到一个科学室。原子随后被转移到一个正交的驻波ODT的应用程序的1维MOT沿行波轴。对于每个阶段，超过60%的传输效率被证明。
2013-05-30 physics.atom-ph
Electrostatic trapping of N$_2$ molecules in high Rydberg states
本研究通过共振增强双色三光子激发将超声束中N$_2$分子激发至高里德伯态，利用其超过5000 D的电偶极矩实现静电减速与三维捕获，捕获时间达10 ms，衰减由自发辐射主导。
2024-03-18 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
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
Inhomogeneous broadening of optical transitions of 87Rb atoms in an optical nanofiber trap
实验研究了利用双色倏逝场对87 Rb原子的光囚禁。在我们的捕获几何，一个蓝色失谐的行波，其偏振几乎是平行于一个红色失谐的驻波的偏振产生显着的矢量光移位，导致在捕获网站的近共振光束的吸收轮廓加宽。一个模型，包括标量，矢量和张量光位移的探测过渡$5S_{1/2}$ - $5P_{3/2}$从捕获光束，加权的温度依赖的位置的原子在陷阱中，定性地描述了所观察到的不对称的配置文件，并解释了与以前的实验，使用Cs原子的差异。该模型提供了一种一致的方法来提取陷阱中的原子数。
2015-07-11 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
