[发明专利]预准直孔系结构及其实现监测原子束冷却效果的方法

权利要求书

1.一种用于对原子束进行预准直的预准直孔系结构，其特征在于：其包含一个主预准直孔和两个监测孔，两个监测孔对称的分布于主预准直孔两侧，该主预准直孔和两个监测孔的中心处于同一直线上，并且预准直孔系总的横向尺寸X_slit满足如下不等式

(Xslit+Xoven)/2Zslit≤3×VcaptureVzmp]]>

式中，X_oven为坩埚口的横向尺寸，Z_slit为预准直狭缝离坩埚口的距离，V_capture为铬原子的捕获速度，V_zmp为铬原子束的纵向最可几速率。

2.如权利要求1所述的预准直孔系结构，其特征在于：该预准直孔系的厚度在0.01mm。

3.如权利要求1所述的预准直孔系结构，其特征在于：该主预准直孔的尺寸范围在1×(0.3-1.5)mm，两个监测孔的尺寸相同，尺寸范围在1×(0.7-1)mm。

4.如权利要求1所述的预准直孔系结构，其特征在于：该预准直孔系的加工精度保持在相应尺寸的1/10。

5.一种预准直孔系实现监测原子束冷却效果的方法，其特征在于：其包括以下步骤：预准直孔系的主预准直孔和两个监测孔的中心连线平行于冷却激光束，并且垂直于原子束中轴线；从坩埚口中喷射出的原子束穿过主预准直孔和两个监测孔后进入共振激光冷却区，在辐射力作用下实现横向冷却；穿过主预准直孔和两个监测孔的原子束继续前进到达荧光探测区，在探测激光束的激发下产生三个荧光斑点，并通过CCD摄像机记录；调整各种实验参数，通过以下两种方式可以确定原子束的冷却效果，其一，直接通过观察穿过主预准直孔原子束所产生的荧光斑点冷却前后的变化来确定；其二，通过观察穿过监测孔原子束所产生的两个荧光斑点冷却前后相对于原子束中轴的分布情况来确定；

或者，预准直孔系的主预准直孔和两个监测孔的中心连线平行于冷却激光束，并且垂直于原子束中轴线；从坩埚口中喷射出的原子束穿过主预准直孔和两个监测孔后进入共振激光冷却区，在辐射力作用下实现横向冷却；穿过主预准直孔的原子束由于沉积基片的阻挡不能进入荧光探测区，穿过监测孔的原子束则继续向前进入荧光探测区，在探测激光束的激发下产生两个荧光斑点，并通过CCD摄像机记录；调整各种实验参数，观察两个荧光斑点冷却前后相对于原子束中轴的分布情况就可以间接的反映出穿过主预准直孔原子束的冷却效果，

其中，预准直孔系总的横向尺寸X_slit满足如下不等式

(Xslit+Xoven)/2Zslit≤3×VcaptureVzmp]]>

式中，X_oven为坩埚口的横向尺寸，Z_slit为预准直狭缝离坩埚口的距离，V_capture为铬原子的捕获速度，V_zmp为铬原子束的纵向最可几速率。