[发明专利]一种离子囚禁装置及离子囚禁方法

权利要求书

1.一种离子囚禁装置，其特征在于，包括：原子产生模块、原子囚禁模块、光阱激光模块和离子囚禁模块；

所述原子产生模块，用于产生原子束流，并将所述原子束流喷向所述原子囚禁模块；

所述原子囚禁模块，用于对接收到的所述原子束流进行囚禁，得到原子团；

所述光阱激光模块，用于向所述原子囚禁模块传输第一光阱激光，将所述原子团装载于所述第一光阱激光中，并通过所述第一光阱激光将所述原子团转移至所述离子囚禁模块；

所述离子囚禁模块，用于囚禁离子，所述离子是对来自所述光阱激光模块的所述原子团进行电离后得到的。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述原子团的温度小于预设温度，所述预设温度与所述第一光阱激光的势阱深度相关。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述光阱激光模块，用于向所述原子囚禁模块传输所述第一光阱激光，将所述原子团装载于所述第一光阱激光中，并通过所述第一光阱激光将所述原子团转移至所述离子囚禁模块，包括：

将所述第一光阱激光的束腰对准所述原子囚禁模块中的第一区域，并将所述原子团装载于所述第一光阱激光的束腰中，所述第一区域用于囚禁所述原子团，所述第一光阱激光的束腰的势阱深度大于所述原子团的动能；

将所述第一光阱激光的束腰的从所述原子囚禁模块中的第一区域转移至所述离子囚禁模块。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述离子囚禁模块包括离子囚禁区域；

所述光阱激光模块，还用于通过改变所述第一光阱激光的传输方向，将所述原子团移动至所述离子囚禁区域。

5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述离子囚禁模块包括离子囚禁区域；

所述光阱激光模块，还用于向所述离子囚禁模块传输第二光阱激光，将所述原子团装载于所述第一光阱激光的束腰和所述第二光阱激光的束腰所交叉的区域，并通过改变所述第一光阱激光和所述第二光阱激光的传输方向，将所述原子团移动至所述离子囚禁区域，其中，所述第二光阱激光的束腰与所述第一光阱激光的束腰交叉。

6.如权利要求1至5任一项所述的装置，其特征在于，所述原子产生模块与所述原子囚禁模块设置于第一真空腔内，所述离子囚禁模块设置于第二真空腔内，所述第一真空腔与所述第二真空腔通过差分管连通。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述离子囚禁模块包括离子芯片，所述离子芯片与所述差分管的轴线之间的距离在第一预设范围内。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述离子芯片还包括电极，所述电极设置于所述离子芯片沿重力方向的一侧。

9.如权利要求1至5任一项所述的装置，其特征在于，所述原子产生模块、所述原子囚禁模块和所述离子囚禁模块均设置于第三真空腔内。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述原子囚禁模块中的第一区域与所述离子囚禁模块中的离子芯片之间的距离满足第二预设范围内。

11.如权利要求1至10任一项所述的装置，其特征在于，所述原子囚禁模块包括三维磁光阱；

所述三维磁光阱，用于对接收到的原子束流进行囚禁，得到所述原子团。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述原子囚禁模块还包括蒸发冷却单元；

所述蒸发冷却单元，用于对所述原子团进行蒸发冷却。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述蒸发冷却单元为纯磁阱或纯光阱。