Probe-assisted Depopulation Pumping in Low-pressure Alkali-metal Vapor Cells for Magnetometry
National Security Institute, Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学国家安全研究所）；Department of Physics, Harvard University（哈佛大学物理系）
本研究通过低气压碱金属蒸气细胞结合探针调谐技术，实现高灵敏度磁力计，展示出18 fT/$\sqrt{\text{Hz}}$的自由预cession灵敏度和12 fT/$\sqrt{\text{Hz}}$的射频灵敏度。
2026-02-11 physics.atom-ph
Miniature biplanar coils for alkali-metal-vapor magnetometry
原子自旋传感器使用紧凑的微加工封装提供精确测量，使其在市场和研究应用中处于竞争地位。通过磁场控制可以增强这些传感器的性能，例如动态范围。在这项工作中，我们讨论了微型线圈的三维，局部磁场控制的传感器周围直接放置的设计，作为一个灵活和紧凑的替代以前使用的全球方法。线圈设计的双平面表面上使用流函数的方法，然后使用标准的印刷电路技术制造。应用到实验室规模的光泵磁力计的灵敏度约为20 fT/Hz $^{1/2}$。我们还展示了线圈组测量$7 \times 17 \times 17$ mm $^3$的性能，该线圈组专门针对脑磁图进行了优化，其中多个传感器彼此靠近操作。使用$^{87}$ Rb自由感应光谱和其他技术表征的场分布示出了在MEMS蒸气室的目标体积上的$>$ 96%的场均匀性，以及在距室中心20 mm处的约1%的紧凑杂散场轮廓。
2022-08-11 physics.atom-ph
FID Magnetometer Based on Paraffin-Coated Planar Reflective Multipass Cells
Fudan University（复旦大学）
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。
2026-05-02 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Hybrid optical pumping of K and Rb atoms in a paraffin coated vapor cell
利用射频场驱动的非线性磁光旋转（RF NMOR）方案，在双组分石蜡涂层蒸汽室中研究了动态混合光泵浦效应。通过抽运K原子和探测$^{87}$ Rb原子，我们获得了3 Hz的内禀磁共振线宽，并且所观察到的共振不受功率展宽和光移效应的影响。这种操作方案显示了良好的应用前景。
2017-08-29 physics.atom-ph
Optical protection of alkali-metal atoms from spin relaxation
The Hebrew University of Jerusalem（耶路撒冷希伯来大学）；Rafael Ltd（拉斐尔先进防御系统有限公司）；Cornell University（康奈尔大学）
本研究提出用单束非共振激光抑制碱金属自旋弛豫，通过同步拉莫尔进动提高自旋相干性，实验显示在铯蒸汽中实现九倍弛豫抑制。
2025-07-06 physics.atom-ph quant-ph
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。
2010-05-10 physics.atom-ph
Measurement of the total spin angular momentum <Fz> of alkali-metal atoms
本文利用吸收监测技术测量了室温真空盒中铯原子总自旋角动量<Fz>，发现涂层盒最大<Fz>为2.5，并通过自旋流动模型估算了单次表面碰撞后的自旋弛豫概率。
2025-04-28 physics.atom-ph
Cavity enhanced atomic magnetometry
基于法拉第旋转的原子传感是一种不可或缺的精密测量方法，普遍适用于热原子和冷原子系统。在这里，我们展示了一个全光学磁强计的法拉第旋转光谱的光学细胞增加了一个低精细腔。与以前的实验中，专门设计的多程细胞已被采用，我们的计划允许使用传统的，球形蒸汽细胞。球形单元具有的优点是，它们可以在内部有效地涂覆有自旋弛豫抑制层，从而提供长的自旋相干时间，而无需添加缓冲气体。腔增强显示在增加的光学偏振旋转和灵敏度相比，单程配置。
2015-10-04 physics.atom-ph
Spin-Exchange-Relaxation-Free Magnetometry Using Elliptically-Polarized Light
无自旋交换弛豫的碱金属磁力计通常在高光密度的范围内工作，这对简单有效的光泵浦和检测提出了挑战。我们描述了一个高灵敏度的Rb磁强计使用一个单一的椭圆偏振非共振激光束。光的圆形分量产生相对均匀的自旋偏振，而线性分量用于测量原子产生的旋光度。用振荡磁场调制原子自旋方向会将检测到的信号移到高频。使用光纤耦合的DFB激光器，我们实现了7 fT/ $\sqrt{% \mathrm{Hz}}$与微型$5\times5\times5$毫米Rb蒸气室的磁场灵敏度。
2009-03-13 physics.atom-ph
Hybrid optical pumping of optically dense alkali-metal vapor without quenching gas
光学厚的原子蒸气的光学泵浦通常需要猝灭缓冲气体，例如N $_{2}$，以防止非偏振光子的辐射捕获，这将使原子去偏振。我们表明，在K金属中存在的微量污染的Rb的光泵浦的结果在4.5倍更高的K比直接光泵浦的K在没有N $_{2}$的偏振。这样的自旋交换极化转移从光学薄的物种是有用的，在各种领域，包括自旋极化核散射目标和电子束，量子非破坏自旋测量，和超灵敏磁力。
2010-09-26 physics.atom-ph
Study of EIT resonances in an anti-relaxation coated Rb vapor cell
我们证明-实验和理论-在电磁感应透明（EIT）中获得的共振可以是明亮的和黑暗的。实验是利用超精细跃迁的磁子能级在D $_1$线的$^{87}$ Rb。次级的简并通过具有值为27 G的磁场来去除。原子被包含在一个室温的蒸汽室中，在壁上有抗弛豫涂层。基于双区模型的理论分析很好地再现了实验光谱。这种具有亮和暗共振的能力有望在光的亚光速和超光速传播以及灵敏的磁力测量中应用。
2018-03-23 physics.atom-ph
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。
2009-11-27 physics.atom-ph
Stroboscopic back-action evasion in a dense alkali-metal vapor
我们在实验上探索了自旋交换弛豫存在下热钾蒸气中原子自旋的量子非破坏（QND）测量。我们展示了一种新的技术，通过频闪调制的探测光的反作用逃避。利用这种方法，我们研究了自旋大于1/2的原子的自旋噪声与极化的关系，并与一个简单的理论模型取得了很好的一致。我们指出，在自旋弛豫速率随时间变化的快速自旋交换系统中，使用QND测量可以提高原子磁力测量的长期灵敏度。
2010-11-11 physics.atom-ph quant-ph
Study of Rb - vapor coated cell; atomic diffusion and cell curing process
我们提出的研究结果的光学谐振池充满蒸汽的Rb原子和涂有不粘聚二甲基硅氧烷（PDMS）聚合物。我们表明，它是可以正确地定义的原子在涂层中的扩散系数，使用的几何参数的细胞和细胞体积中的蒸汽密度。提出了扩散系数对电池固化时间的依赖关系。结果表明，神秘的细胞固化过程可以解释在聚合物涂层的碱原子的聚合。讨论了Rb原子在PDMS涂层上异常长的停留时间。
2015-11-24 physics.atom-ph physics.ins-det
Diffusion of Rb atoms in paraffin - coated resonant vapor cells
本文报道了Rb原子在涂有石蜡的共振汽泡中扩散的研究结果。我们已经模拟了Rb在电池和涂层中的扩散，假设Rb原子的主要损失是由于玻璃衬底对原子的物理吸收。它表明，在细胞中的平衡原子密度是一个单调函数的石蜡涂层的厚度：密度增加，在涂层的厚度的增加。铷在石蜡薄膜中的扩散系数被确定为4.7 *10^-7 cm ^2/s。实验结果有助于更好地理解碱金属原子与石蜡涂层相互作用过程的细节。
2016-05-27 physics.atom-ph
Optical pumping of alkali-metal vapor in the quasi-high-pressure regime
Beijing Computational Science Research Center（北京计算科学研究中心）
本文研究了在准高压条件下碱金属蒸气的光学泵浦，提出了一种统一的理论框架，揭示了碰撞展宽与基态超精细分裂相比时光学泵浦特性变化，为原子磁力计在实际缓冲气体压力下的应用提供指导。
2026-09-10 physics.atom-ph quant-ph
Nonlinear magneto-optical rotation with modulated light in tilted magnetic fields
利用非线性磁光旋转（NMOR）技术研究反弛豫涂层细胞中激光偏振原子的拉莫尔旋进，是新一代超灵敏原子磁力计的一项重要技术。对于沿光传播方向定向的磁场，当线性偏振光以拉莫尔频率的两倍进行频率或振幅调制时，NMOR中出现共振。因为这些共振的频率取决于磁场的大小而不是方向，所以它们对于标量磁力测量是有用的。当磁场在由光传播和偏振矢量限定的平面中远离光传播方向倾斜时，在拉莫尔频率处出现新的NMOR共振。这些新的共振，实验研究和密度矩阵计算在本工作中，提供了一个方便的方法，基于NMOR矢量磁力。
2006-07-01 physics.atom-ph physics.optics
Accurate Determination of an alkali-inert gas diffusion coefficient using coherent transient emission from a density grating
我们展示了一种新的技术，用于精确测量碱蒸气在惰性缓冲气体中的扩散系数。测量是通过在同位素纯$^{87}$ Rb蒸气中建立空间周期性密度光栅并观察由于蒸气通过N $_2$缓冲气体的扩散运动而引起的来自光栅的衰减相干发射来进行的。我们获得了$0.245 \pm0.002 ~\textrm{cm}^{2}/\textrm{s}$在50 $\degree$ C和564托下的扩散系数。换算到大气压，我们得到$D_0 = 0.1819 \pm 0.0024~\textrm{cm}^2/\textrm{s}$。据我们所知，这是迄今为止最精确的Rb-N $_2$扩散系数测定。我们的测量可以扩展到不同的缓冲气体和碱蒸气用于磁力测量，并可用于约束这些系统的理论扩散模型。
2021-02-16 physics.atom-ph
Spin-exchange relaxation free magnetometry with Cs vapor
我们描述了一个Cs原子磁强计工作在自旋交换弛豫自由（SERF）制度。当自旋交换速率为$Γ_{SE}=14000 {\rm s^{-1}}$时，随着$103^\circ\rm{C}$的蒸气室温度，我们实现了对应于$300 {\rm s^{-1}}$的电子自旋弛豫速率的内禀磁共振宽度$ΔB=17 {\rm μG}$。我们还观察到一个有趣的窄化效应，由于扩散。信噪比测量产生大约$400\thinspace{\rm pG/\sqrt{Hz}}$的灵敏度。基于光子散粒噪声，我们预测了$40 {\rm pG/\sqrt{Hz}}$的灵敏度。磁力计的理论优化表明在$1 {\rm cm^3}$体积中应该可以实现$2 {\rm pG/\sqrt{Hz}}$量级的灵敏度。由于Cs具有比其他碱金属更高的饱和蒸汽压，因此使用Cs原子的SERF磁力计在需要较低温度的应用中特别有吸引力。
2007-08-07 physics.atom-ph
High-Temperature Alkali Vapor Cells with Anti-Relaxation Surface Coatings
抗弛豫表面涂层允许在没有缓冲气体的碱金属电池中长的自旋弛豫时间，使得碱金属原子在整个电池中的扩散更快，并且由于更窄的光学线宽而产生更大的信号。有效的涂层以前无法在80 ℃以上的温度下使用。我们证明，十八烷基三氯硅烷（OTS）可以让钾或铷原子经历数百次碰撞与细胞表面去极化之前，和OTS涂层仍然有效，直到约170 C的钾和铷。我们考虑的实验问题，没有缓冲气体和最小的淬灭气体在高蒸汽密度下操作，研究更严格的需要有效淬灭的激发原子和推导出旋光信号的形状与解决超精细结构的原子在自旋温度制度。作为抗弛豫涂层碱蒸气电池的高温应用的一个例子，我们操作的自旋交换弛豫自由原子磁力计的灵敏度为6 fT/sqrt（Hz）和磁线宽为2 Hz窄。
2009-12-07 physics.atom-ph
All-Optical Spin Locking in Alkali-Vapor Magnetometers
在地球物理磁场范围内，非线性塞曼效应会引起磁共振谱线的分裂和不对称。我们提出了一种基于自旋锁定的全光学抑制非线性塞曼效应的方案。自旋锁定是通过强度调制和偏振调制的激光束的交流斯塔克位移提供的有效振荡磁场来实现的。这导致在地球场范围内具有约100 Hz宽度的多分量非对称磁共振线塌陷成具有25 Hz中心分量宽度的峰值。预计该技术将广泛适用于实际磁力测量，通过增加磁共振振幅和减小其宽度，有可能提高地球测量磁力计的灵敏度和准确度。全光学方法的优点是，当这些传感器用于梯度测量或阵列布置时，附近的传感器之间没有串扰。
2018-09-28 physics.atom-ph
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}）。
2009-07-04 physics.atom-ph physics.optics
Suppression of nonlinear Zeeman effect and heading error in earth-field-range alkali-vapor magnetometers
在地球物理磁场范围内，非线性塞曼效应会引起磁共振谱线的分裂和不对称。这是标量原子磁力计“航向误差”的主要来源。提出了一种基于自旋锁定的抑制非线性塞曼效应和航向误差的方法。在抽运光和探测光分离的全光同步抽运磁强计中，我们施加一个与旋进磁化同相的射频场。在一个地球范围的领域，一个多分量的非对称磁共振线与？60 Hz宽度的峰折叠成宽度为22 Hz的单个峰，其位置在很大程度上与传感器的方向无关。该技术有望广泛应用于实际磁力测量中，通过增加磁共振振幅，减小其宽度并消除重要和限制性的航向误差系统，可能提高地球测量磁力计的灵敏度和精度。
2017-08-17 physics.atom-ph
Investigations of optical pumping for magnetometry using an auto-locking laser system
我们研制了一种用于高精度磁力测量的多功能脉冲激光系统。该系统的工作波长可以被配置为光学泵浦诸如铷和铯的碱蒸气。该激光系统由一个自动锁定，干涉滤波器稳定，外腔二极管激光器（ECDL），锥形波导放大器，和脉冲模块。自动锁定控制器可以由未经训练的操作员使用，以相对于原子、分子和固态光谱标记库稳定激光频率。在连续波（CW）模式下，ECDL输出可以从20 mW放大到2 W。脉冲模块，其中包括一个声光调制器（AOM），可以产生脉冲的持续时间为20纳秒和几MHz的重复率。因此，该激光系统非常适合于诸如重力测量、磁力测量和差分吸收激光雷达等应用。在这项工作中，我们专注于磁强计的应用，并证明激光源是适合于光学泵浦铷蒸气。我们还描述了光抽运相关的铷D1和D2跃迁分别在795 nm和780 nm的数值模拟。这些研究是相关的新一代便携式，铷，自旋交换弛豫自由（SERF）磁力计，能够灵敏度为1 fT Hz-1/2 1的设计和建设。
2018-05-18 physics.atom-ph
Collimated versatile atomic beam source with alkali dispensers
碱金属分配器已成为磁力测量、碱蒸气室时钟和激光冷却实验中产生原子蒸气的不可缺少的工具。这些分配器的主要优点是它们含有惰性形式的碱金属，其可以暴露于空气而没有危险。然而，它们的高操作温度（>600 ℃）对于许多应用是不期望的，因为它将原子速度分布移动到更高的值，并且呈现出可以升高其周围环境温度的辐射热源。出于这个原因，分配器通常不用于视线应用，例如原子束产生。在这项工作中，我们提出了一个集成的铷分配器准直装置的厚度只有2毫米，产生的原子束主要是在前进的方向上。我们发现，准直器板用于屏蔽分配器的辐射以及缓和原子束的速度，使得测量的纵向速度分布与仅在200 ℃的略微升高的温度下的普通碱炉的纵向速度分布相当。为了证实我们的理论，我们还建造了另一个紧凑的装置组成的分配器和硅准直器和测量支持我们的结论。我们的集成分配器准直器将特别适用于集成光子学和腔QED芯片上，其中需要少量Rb蒸汽的局部定向源。
2022-02-14 physics.app-ph physics.atom-ph physics.ins-det
Atomic magnetometry based on the ground-state Hanle effect in an elliptically polarized light wave
Institute of Laser Physics SB RAS（俄罗斯科学院西伯利亚分院激光物理研究所）
研究利用基态Hanle效应在碱金属蒸汽中探测磁场，通过极化光椭率变化实现共振，提出低功耗磁强计方案，适用于生物医学应用。
2025-11-24 physics.atom-ph quant-ph
Total-field atomic magnetometry using an elliptically-polarized frequency-modulated light beam for geomagnetic-field applications
Institute of Laser Physics SB RAS（俄罗斯科学院西伯利亚分院激光物理研究所）；Ioffe Institute RAS（俄罗斯科学院约费研究所）
本研究提出一种基于椭圆偏振频率调制光束的Bell-Bloom全光学方案，实现地磁场尺度高灵敏度总场测量，在50微特斯拉下灵敏度达220 fT/√Hz，且结构简单、易于小型化。
2026-10-07 physics.atom-ph
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。
2024-02-26 physics.app-ph physics.atom-ph quant-ph
Reconfigurable circular polarization medium frequency atomic receiver using magneto-electric effect
本研究将碱金属原子蒸气的非线性磁电效应应用于中频磁场圆基矢投影测量，实现500:1消光比，提出表征射频磁场椭圆率的高灵敏度技术，并演示二进制相移键控射频磁场到光强调制的转换，构建多功能中频通信原子接收器。
2024-08-19 physics.atom-ph quant-ph
Laser-written vapor cells for chip-scale atomic sensing and spectroscopy
我们报道了利用飞秒激光加工制作碱金属蒸汽电池。这种激光写入蒸气室（LWVC）技术允许任意形状的3D内部体积，并具有与光子结构和光学元件集成的潜力。我们使用非蒸发吸气剂来分散铷和吸收缓冲气体。这使我们能够在没有真空设备的情况下生产具有低于大气压的缓冲气体压力的电池。我们演示了亚多普勒饱和吸收光谱和单光束光学磁强计与一个单一的LWVC。LWVC技术可以在小型化原子量子传感器和频率参考中找到应用。
2022-07-13 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Level-crossing resonances on open atomic transitions in a buffered Cs vapor cell: Linewidth narrowing, high contrast and applications to atomic magnetometry
碱金属原子蒸气中的基态汉勒效应（GSHE）是原子磁力测量中最简单、最可靠的技术之一。这种效应导致通过蒸气室传输的光波强度中的窄（亚自然宽度）共振。通常，基于GSHE的传感器在无自旋交换弛豫（SERF）机制下工作。然而，该方案需要相对高的蒸汽温度（150 ℃或更高），导致传感器头的相对大的热释放和功耗。此外，在不应用特殊措施的情况下，SERF机制显著地限制了测量的动态范围。在这里，我们研究了一个泵浦探测方案，涉及一个单一的椭圆偏振波和偏振检测技术。该波与铯D1线（894.6 nm）中的两个相邻的光学跃迁共振，这是由于它们在缓冲气体（Ne，130 Torr）存在下重叠。使用一个小的（0.1厘米$^3$）玻璃蒸气室，我们证明了观察亚自然宽度共振的可能性与高对比度的宽度比（高达45%/mG）下的低温（60 ℃）制度的操作由于一个强大的光致圆二色性。基于原子能级的$Λ$方案，我们得到了谱线形状的解析表达式。该模型揭示了由于该计划的开放性线宽变窄的效果。这一结果对于磁光原子光谱学来说是不寻常的，因为开放性通常被认为是一种不期望的效应，降低了共振特性。我们估计灵敏度为1.8 pT/ $\surd$ Hz，在光子散粒噪声极限下灵敏度为60 fT/ $\surd$ Hz。研究结果有助于GSHE共振理论的发展，并可应用于低温高灵敏度的小型化磁场传感器的开发与扩展的动态范围。
2022-05-10 physics.atom-ph
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。
2016-03-16 physics.atom-ph physics.ins-det
Detection of radio frequency magnetic fields using nonlinear magneto-optical rotation
本文介绍了一种用于探测高频小磁场的室温碱金属原子磁力计。磁力计通过检测由于在存在小振荡磁场的情况下对准的基态的进动而引起的旋光来操作。通过调谐偏置磁场，可以将磁力计的谐振频率调节到任何期望值。我们证明了$100\thinspace{\rm pG/\sqrt{Hz}\thinspace(RMS)}$在直径为3.5 cm的石蜡包被细胞中的灵敏度。基于在光子散粒噪声极限下的探测，我们设计了$20\thinspace{\rm pG/\sqrt{Hz}\thinspace(RMS)}$的灵敏度。
2006-09-22 physics.atom-ph
A Remotely Interrogated All-Optical $^{87}$Rb Magnetometer
原子磁力测量是在地球的磁场中进行的，距离为10米。两束激光对准一个遥远的碱蒸气室，激发并探测到$^{87}$ Rb磁共振，从而可以远程询问细胞内的磁场。磁力计作为驱动振荡器运行，在$\sim$ 2\，s数据采集中以\lessgtrsim{\lesssim} 3.5\，pT精度测量地磁场;该精度可能受到环境场波动的限制。该传感器还在自振荡模式下工作，具有5.3pT/ $\sqrt{\textrm{Hz}}$噪声基底。进一步的优化将产生一个高带宽，完全远程磁强计与sub-pT的灵敏度。
2012-08-06 physics.atom-ph quant-ph
Microfabricated multi-axis cell for integrated atomic devices
本文提出一种晶圆级制造方法，通过玻璃热回流和激光辅助蚀刻在碱金属蒸气气室中实现三个正交光学通路，并在三轴上实现优于200 fT/sqrt(Hz)的磁灵敏度，适用于高性能原子传感器的大规模集成。
2025-09-26 physics.atom-ph
Experimental study of vapor-cell magneto-optical traps for efficient trapping of radioactive atoms
我们研究了磁光阱（MOTs），用于有效的在线捕获放射性原子。在讨论了汽室中的俘获过程及其效率的模型之后，我们给出了Rb MOTs的详细实验研究结果。使用了三种不同尺寸的球形池。这些细胞可以很容易地更换，同时保持设备的其余部分不变：原子源，真空条件，磁场梯度，激光束的大小和功率，检测系统。通过直接比较，我们发现捕获效率仅弱依赖于MOT细胞的大小。实验还发现，具有最小单元（其直径等于捕获光束的直径）的MOT的捕获效率比具有较大单元的MOT的捕获效率小约40%。此外，我们还证明了两个因素的重要性：在MOT电池的入口处的长涂层管，用于代替隔膜;和钝化与碱蒸汽的涂层上的细胞壁，以尽量减少损失的可捕获的原子。这些结果指导我们在一个有效的大直径的细胞，已成功地用于在线捕获Fr同位素在INFN的国家实验室在意大利莱尼亚罗的建设。
2008-11-07 physics.atom-ph physics.ins-det
