Sub-Dopplerovo chlazení - Sub-Doppler cooling

Sub-Dopplerovo chlazení je mechanismus, který lze použít k ochlazení látky na teplotu nižší než Dopplerův limit chlazení. Když jsou atomy nebo molekuly ochlazovány tak, aby dosáhly Dopplerova limitu chlazení, je přirozený rozpad indukovaný rozpadem vyvážen s chladicí a zachycovací silou vyvolanou Dopplerovo chlazení. Existují metody, jak překonat Dopplerův limit chlazení a dosáhnout sub-Dopplerova chlazení.

Metody pro získání sub-Dopplerova chlazení zahrnují optická melasa, Sisyfosové chlazení, chlazení odpařováním a použití tmavé magneticko-optické pasti.

Tmavá magneticko-optická past

A magnetooptická past (MOT) se běžně používá k chlazení a zachycování látky pomocí Dopplerova chlazení. V procesu dopplerovského chlazení by červené detunované světlo bylo absorbováno atomy z jednoho určitého směru a znovu emitováno v náhodném směru. Elektrony atomů by se rozpadly na alternativní základní stavy, pokud mají atomy více než jednu velmi jemnou základní hladinu. Existuje případ všech atomů v jiných základních stavech než v základním stavu Dopplerova chlazení, pak systém nemůže atomy dále ochladit.

Za účelem vyřešení tohoto problému by do systému dopadalo další přečerpávající světlo, které by repopulovalo atomy, aby se znovu spustil Dopplerův chladicí proces. To by vyvolalo vyšší množství fluorescence emitované z atomů, které mohou být absorbovány jinými atomy, působícími jako odpudivá síla. Kvůli tomuto problému by se Dopplerův limit zvýšil a lze jej snadno splnit. Když je na tvaru přečerpávacího světla tmavá skvrna nebo čáry, atomy ve středu atomového plynu by nebyly přečerpávány přečerpávacím světlem, což může snížit odpudivou sílu z předchozích případů.

To může pomoci ochladit atomy na nižší teplotu, než je obvyklá Dopplerova limita chlazení. Tomu se říká tmavá magnetooptická past (DMOT).^[1]

Reference