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可控原子源的制作方法

文檔序號:11162638閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種產(chǎn)生特定種類的至少一個(gè)被捕獲原子的方法,所述方法包括如下步驟:

將包括特定種類的樣品材料放置在真空中;

通過用第一激光器輻照所述樣品材料,產(chǎn)生特定種類的原子蒸氣;

從被產(chǎn)生的所述原子蒸氣中捕獲一個(gè)或多個(gè)原子。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述捕獲步驟包括通過第二激光器,例如通過使用多普勒冷卻,來冷卻所述一個(gè)或多個(gè)原子。

3.根據(jù)任意一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的方法,其特征在于,所述捕獲步驟采用磁光的、磁的或光學(xué)的陷阱。

4.一種產(chǎn)生特定種類的原子蒸氣的方法,所述方法包括如下步驟:

放置包含特定種類的樣品材料,(優(yōu)選在真空中);

用第一激光器輻照所述樣品材料,以產(chǎn)生特定種類的原子蒸氣。

5.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的方法,其特征在于,所述第一激光器被設(shè)置/安排和/或所述第一激光器的功率輸出被選擇,以使得所述輻照步驟樣品材料生成的熱能少于通過加熱蒸發(fā)或升華樣品材料所需要的熱能。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,所述輻照步驟包括使用透鏡將所述第一激光器發(fā)出的光聚焦在樣品上。

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法,包括調(diào)整以下一個(gè)或多個(gè)對象的步驟:所述第一激光器的功率;所述第一激光器的功率密度;所述第一激光器、所述透鏡和所述樣品之間的距離;所述透鏡的焦距;所述第一激光器的脈沖持續(xù)時(shí)間;

通過所述調(diào)整所述一個(gè)或多個(gè)對象的步驟,控制原子蒸氣的生成速率和/或控制由所述輻照步驟生成的樣品材料中的熱能(優(yōu)選地使其少于通過加熱蒸發(fā)或升華樣品材料所需要的熱能)。

8.根據(jù)任意一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的方法,其特征在于,所述第一激光器為連續(xù)波激光器。

9.根據(jù)任意一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的方法,其特征在于,所述第一激光器以被選擇用于生成特定種類的原子蒸氣的頻率產(chǎn)生光。

10.根據(jù)任意一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的方法,其特征在于,所述第一激光器為405nm激光器。

11.根據(jù)任意一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的方法,其特征在于,所述特定種類為金屬。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于,所述金屬為堿土金屬或堿金屬。

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于,所述金屬為鈹,鎂,鈣,鍶,鋇,鐳或鐿。

14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其特征在于,所述金屬為鍶。

15.根據(jù)任意一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的方法,其特征在于,所述樣品材料為氧化鍶。

16.根據(jù)任意一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的方法,其特征在于,包括所述特定種類的材料被處理以形成中間化合物,并且該中間化合物被用作樣品,優(yōu)選的,輻照中間化合物導(dǎo)致該中間化合物分解,以生成所述特定種類的原子蒸氣。

17.根據(jù)任意一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的方法,其特征在于,所述中間化合物或樣品為金屬氧化物。

18.根據(jù)任意一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的方法,其特征在于,所述中間化合物或樣品為堿土金屬(鈹,鎂,鈣,鍶,鋇或鐳)或堿金屬或鐿的氧化物。

19.根據(jù)權(quán)利要求1-17中任意一項(xiàng)的方法,其特征在于,所述中間化合物或樣品為堿土金屬(鈹,鎂,鈣,鍶,鋇或鐳)或堿金屬,或鐿的氫氧化物。

20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法,其特征在于,將鍶處理以形成氧化鍶,并且將氧化鍶輻照以生產(chǎn)鍶原子蒸氣。

21.根據(jù)權(quán)利要求1-3或者從屬于權(quán)利要求1的權(quán)利要求4-20中的任意一項(xiàng)的方法,其特征在于,所述特定種類的原子蒸氣被用于冷原子裝置。

22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法,其特征在于,所述冷原子裝置為光學(xué)時(shí)鐘。

23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法,其特征在于,所述冷原子裝置為原子干涉儀。

24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法,其特征在于,所述冷原子裝置用于波色-愛因斯坦凝聚實(shí)驗(yàn)。

25.根據(jù)任意一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的方法,其特征在于,所述樣品材料為粉末。

26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法,其特征在于,所述粉末被形成薄膜。

27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法,其特征在于,所述薄膜由分布在5cm2的區(qū)域上的100mg粉末形成。

28.根據(jù)權(quán)利要求25、26或27中任意一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述粉末包括直徑處于5-150微米的范圍內(nèi)的顆粒。

29.一種制備樣品材料的方法,該方法包括:

將粉末與溶劑混合而形成糊劑;

將糊劑鋪展至表面上;

使溶劑充分蒸發(fā),從而提供樣品材料。

30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法,其特征在于,所述溶劑為丙酮。

31.根據(jù)權(quán)利要求29或30所述的方法,其特征在于,粉末與溶劑的體積比約為1:1。

32.根據(jù)權(quán)利要求29至31中任意一項(xiàng)所述的方法,包括研磨所述粉末的步驟。

33.根據(jù)權(quán)利要求25至28中任意一項(xiàng)所述的方法,進(jìn)一步包括在輻照樣品的步驟之前,依據(jù)權(quán)利要求29至32中任意一項(xiàng)所述的方法制備樣品的步驟。

34.一種用于生成特定種類原子蒸氣的裝置,該裝置包括:

真空室;和

第一激光源,其中所述第一激光源被設(shè)置用來輻照被置于所述真空室中的包括特定種類的樣品,使得特定種類的原子蒸氣在所述真空室中被生成。

35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的裝置,進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)原子阱,該等原子阱被設(shè)置用來從原子蒸氣中捕獲原子。

36.根據(jù)權(quán)利要求34或35所述的裝置,被設(shè)置用來根據(jù)權(quán)利要求1-33中任意一項(xiàng)所述的方法來生成原子蒸氣和/或捕獲原子。

37.一種光學(xué)時(shí)鐘,包括權(quán)利要求35或36所述的裝置。

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