石蜡包封铯蒸气室中原子极化的弛豫

具有内部原子蒸气源的石蜡涂覆的铷电池

Paraffin coated rubidium cell with an internal atomic vapor source

本文介绍了在一个带有内蒸气源的铷原子池中铷原子的弛豫和扩散过程的研究结果。该室是一个抽真空的玻璃灯泡，其特征在于，金属膜Rb形式的原子蒸气源均匀地分布在灯泡的整个内表面上，石蜡膜均匀地分布在整个区域上和金属表面上。利用激光抽运技术，测量了光抽运铷原子在灯泡中的弛豫时间和平均反弹次数。测量了铷原子在石蜡涂层上的吸附时间和铷原子在石蜡中的扩散系数。文中还讨论了池中泵浦和原子扩散过程的一个简单模型。

利用光诱导原子解吸控制石蜡涂层电池中的原子蒸气密度

Controlling atomic vapor density in paraffin-coated cells using light-induced atomic desorption

本文研究了在石蜡包被的铷、铯、钠和钾电池中光致原子脱附（LIAD）引起的原子蒸气密度变化。在本实验中，低强度探测光用于获得吸收光谱并测量蒸气密度，而来自氩离子激光器、发光二极管阵列或放电灯的光用于解吸。钾被发现表现出显着较弱的LIAD从石蜡Rb和Cs相比，我们无法观察到LIAD与钠。一个简单的LIAD模型来描述所观察到的蒸汽密度动力学，和细胞的干细胞的作用进行了探讨，通过使用细胞与锁定茎。铯蒸气密度超过其平衡值超过25分钟的稳定证明。这项工作的结果可用于评估使用LIAD的蒸汽密度控制的磁力计，时钟，陀螺仪利用涂层细胞。

石蜡包被电池中的铷二聚体

Rubidium dimers in paraffin-coated cells

进行测量以确定在石蜡涂覆的电池中铷二聚体蒸气的密度。在类似的石蜡包被和未包被的电池中的二聚体和原子的数密度通过光学光谱测量。由于石蜡的熔点相对较低，因此研究了43-80 ℃的有限温度范围，其下限对应于小于10^7 cm^（-3）的二聚体密度。积分时间为1分钟时，对二聚体数密度的灵敏度超过10^6 cm^（-3）。在细胞之间未观察到二聚体密度的显著差异。

原子在石蜡涂层磁性薄膜上方运动引起的超精细跃迁

Hyperfine transition induced by atomic motion above a paraffin-coated magnetic film

本研究通过实验和数值计算，揭示了钾-39原子在石蜡涂层磁性薄膜上方运动时，由周期性磁场引发的超精细跃迁，并发现其主要机制为多量子跃迁。

石蜡包被铯原子蒸气室自旋弛豫和磁灵敏度的大样本研究

A large sample study of spin relaxation and magnetometric sensitivity of paraffin-coated Cs vapor cells

我们已经制造了250多个名义上相同的石蜡涂层铯蒸气室（30毫米直径的灯泡）的多通道原子磁力计的应用。我们描述了我们的专用细胞表征装置。对于每个细胞，我们已经确定了内在的纵向，$\sGamma{01}$，和横向，$\sGamma{02}$，松弛率。我们最好的细胞显示$\sGamma{01}/2π\approx 0.5 Hz, and $ \sGamma{02} /2π \approx 2 Hz。我们发现了一个很强的相关性，我们解释在水库和自旋交换弛豫的弛豫率。对于每个细胞，我们已经确定了射频和激光功率的最佳组合，产生对磁场变化的最高灵敏度。在所有生产的细胞中，发现90%具有在9至30 fTHz范围内的磁力灵敏度。噪声分析表明，与这样的细胞操作的磁力计具有接近的基本光子散粒噪声限制的灵敏度。

基于石蜡涂层平面反射多程细胞的FID磁强计

FID Magnetometer Based on Paraffin-Coated Planar Reflective Multipass Cells

该研究提出一种石蜡涂层平面反射多程蒸气细胞，用于紧凑型光学原子磁强计，实现了高光学深度和长相干时间，达到10pT/√Hz的灵敏度。

冷铯原子在涂壁玻璃池中的温度和数目演化

Temperature and number evolution of cold cesium atoms inside a wall-coated glass cell

通过用弱探测激光测量62 S1/2（F=4）-62 P3/2（F '= 5）跃迁线的吸收剖面，对冷铯原子在涂壁玻璃池内扩散冷却的温度和数量演化进行了实验研究。我们发现冷原子的温度先从16 mK逐渐降低到9 mK，然后迅速升高。冷原子的数量首先从2.1*10^9缓慢下降到3.7*10^8，然后急剧下降。建立了一个包含冷原子的瞬时温度和一个分数p的粒子数演化的理论模型，该分数p代表冷铯原子被包被胞壁弹性反射的部分。该理论与实验结果总体上是一致的，并且对于分数p获得了非零值，这表明冷铯原子并不都通过与涂覆的细胞壁的单次碰撞而被加热到环境温度。这些结果可以为基于扩散激光冷却的精密测量提供有益的见解。

用毫米级抗弛豫涂层碱金属蒸气室进行磁性测量

Magnetometry with millimeter-scale anti-relaxation-coated alkali-metal vapor cells

在直径为3mm、内壁涂有石蜡的铯金属球形玻璃池中，观察和研究了频率和振幅调制激光的动态非线性磁光旋转信号。已经观察到$γ/(2π)\approx 20 $ Hz和更低的固有塞曼弛豫速率。讨论了毫米级涂层电池在便携式磁强计和二次频率基准中的应用前景。

铷原子D2谱线调频光非线性旋光的磁灵敏度优化

Magnetometric sensitivity optimization for nonlinear optical rotation with frequency-modulated light: rubidium D2 line

处于基态的碱原子的原子自旋极化可以在与石蜡涂层细胞壁的数千次碰撞中幸存下来。由此产生的长自旋弛豫时间实现抽真空，石蜡涂层的细胞，使原子自旋进动和基态塞曼子能级的能量位移的精确测量。在本工作中，非线性磁光旋转频率调制光（FM NMOR）被用来测量磁场诱导的自旋旋进的铷原子中的石蜡涂层的细胞。本文研究了铷D2线调频NMOR的磁敏灵敏度随光功率、失谐量、调频幅度和铷蒸气密度的变化。对于温度T ~ 35 ℃的5 cm直径电池，发现最佳散粒噪声投影磁力灵敏度为2 x 10^{-11} G/Hz^{1/2}（对应于对自旋进动频率的灵敏度为~ 10 microHz/Hz^{1/2}或对塞曼次能级位移的灵敏度为~ 4 x 10^{-20} eV/Hz^{1/2}）。

具有抗弛豫涂层的铯蒸气电池高温性能表征

Characterization of high-temperature performance of cesium vapor cells with anti-relaxation coating

具有抗弛豫涂层的蒸气室由于其在壁碰撞过程中保持原子自旋极化的能力而被广泛应用于现代原子物理学实验中。我们通过在高达95°C的温度下测量纵向自旋弛豫和蒸汽密度来表征具有不同涂层材料的蒸汽电池的性能。我们发现，自旋投影噪声限制的灵敏度与这种细胞的原子磁力计提高与温度，这表明抗弛豫涂层细胞在未来的高灵敏度磁力计的应用的潜力。

具有分钟横向自旋弛豫时间的极化碱蒸气

Polarized alkali vapor with minute-long transverse spin-relaxation time

我们证明了在超过60秒的碱蒸汽细胞与内壁涂有烯烃材料的原子群体和凝聚力的寿命。这代表了两个数量级的改进超过最好的石蜡涂层。这种抗弛豫特性可能会导致原子钟、磁力计、量子存储器的实质性改进，并使碰撞效应的敏感研究和基本对称性的精确测量成为可能。

表面涂层Cs原子极化弛豫的X射线光电子能谱学表征

Relaxation of Cs atomic polarization at surface coatings characterized by X-ray photoelectron spectroscopy

用X射线光电子能谱学（XPS）和铯（Cs）蒸气自旋弛豫测量研究了载玻片上石蜡涂层。玻璃基片的组分，如硅（Si）和氧（O），存在于涂层载玻片的XPS光谱中，表明制备的石蜡涂层的不完整性。在Cs蒸气中对涂层进行退火后没有观察到衬底，这被称为自旋弛豫测量的“成熟”过程。我们发现了一个总的趋势，即有效的反自旋弛豫性能需要在表面上的高石蜡和低Cs覆盖。我们还研究了一种类金刚石碳（DLC）薄膜，预期反自旋弛豫的效果;我们的尝试迄今为止都失败了。

199Hg自旋反弛豫膜的实验研究

Experimental study of 199Hg spin anti-relaxation coatings

我们报告的自旋弛豫率在$^{199}$汞磁强计使用不同的墙壁涂层的比较。为此目的建造了一台小型水银磁力计。涂有氟化材料的玻璃电池比涂有其氢化同系物的玻璃电池显示更长的自旋相干时间。最长的自旋弛豫时间的汞蒸气测量与氟化石蜡壁涂层。

碱原子蒸气室用高质量抗弛豫涂层材料

High quality anti-relaxation coating material for alkali atom vapor cells

我们提出了一个实验研究的碱原子蒸气电池涂有高品质的抗松弛涂层材料的烯烃。具有单一化合物烯烃基涂层的制备的电池显示出迄今为止用室温蒸气电池测量的最长的自旋弛豫时间。提出了铯原子和烯烃分子通过攻击C=C键的化学结合在这种抗松弛涂层质量的改善中起着至关重要的作用。

使用原子射频磁力计进行Eddy current成像

Eddy current imaging with an atomic radio-frequency magnetometer

我们使用一个射频$^{85}$ Rb碱蒸汽细胞磁强计的基础上，石蜡涂层的细胞与长的自旋相干时间和一个小的，低电感的驱动线圈，以创建不同对象的高分辨率电导率地图。我们解决了导电物体中的亚毫米特征，我们表征了我们技术的频率响应，通过在高达250 kHz的频率下工作，我们能够根据感应响应区分不同的导电材料。该方法适用于覆盖宽范围的驱动频率，并且可以潜在地用于检测具有低DC电导率的非金属物体。

基于双共振对准的光学磁强计的优化探测模式

Optimized detection modality for double resonance alignment based optical magnetometer

本研究对比分析基于双共振对准的光学磁强计的偏振旋转与吸收两种探测模式，推导信号表达式并通过室温铯蒸气池实验验证，证实偏振旋转模式的信号更强、灵敏度更优，且可采用单一弛豫率简化数据分析。

利用 Al$_{2}$O$_{3}$ 涂层减少气体透过微加工蒸气室玻璃窗的渗透

On the reduction of gas permeation through the glass windows of micromachined vapor cells using Al$_{2}$O$_{3}$ coatings

本文研究原子层沉积 Al$_{2}$O$_{3}$ 涂层厚度对微加工原子蒸气室氦、氖渗透的抑制作用，20 nm 涂层可使氦渗透降低两个数量级，并提升 CPT 原子钟长期稳定度。

微型硅晶片气室中碱金属气体的间接光泵浦

Indirect pumping of alkali-metal gases in a miniature silicon-wafer cell

本文设计并实现了一种具有双腔室结构和集成加热器的微型硅晶片气室，通过间接光泵浦实验系统研究了自旋动力学特性，并与厘米级石蜡涂层气室进行基准对比，在非零磁场和原子散粒噪声限制条件下获得了约100 Hz的磁共振线宽，为射频驱动原子磁力计的优化提供了依据。

Enhancement of spin noise spectroscopy of rubidium atomic ensemble by using of the polarization squeezed light

We measured the spin noise spectroscopy (SNS) of rubidium atomic ensemble with two different atomic vapor cells (filled with the buffer gases or coated with paraffin film on the inner wall), and demonstrated the enhancement of signal to noise ratio (SNR) by using of the polarization squeezed state (PSS) of 795 nm light field with Stokes operator S2 squeezed. PSS is prepared by locking the relative phase between the squeezed vacuum state of light obtained by a sub-threshold optical parametric oscillator and the orthogonal polarized local oscillator beam by means of the quantum noise lock. Under…