Konstanz 1998 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik

Q 12: Laserspektroskopie I

Q 12.5: Vortrag

Montag, 16. März 1998, 17:00–17:15, M 628

Anwendung der Electron–Shelving–Methode auf kalte Neutralatome — •G. Zinner², T. Kurosu¹, T. Trebst², F. Riehle², and J. Helmcke² — ¹NRLM, Tsukuba, Japan — ²Lab. 4.31, Phys.–Techn. Bundesanstalt, 38116 Braunschweig

Wir stellen ein rauscharmes Verfahren zur Messung von laserinduzierten Besetzungszahl"anderungen langlebiger atomarer Niveaus vor. Wird die Anregungswahrscheinlichkeit durch die von den angeregten Atomen ausgesandten Fluoreszenzphotonen gemessen, so liegt das Signal–zu–Rausch–Verh"altnis (SNR) wegen der endlichen Detektionseffizienz oft deutlich unter dem aufgrund der Zahl der wechselwirkenden Atome erreichbaren Wert. Das von Ionenfallen bekannte electron–shelving–Verfahren, durch das die Detektionseffizienz f"ur jedes Ion auf ≈ 1 gesteigert werden kann, ist f"ur gespeicherte Atome nicht direkt anwendbar, da aufgrund der Geschwindigkeitsverteilung der Atome ein hoher Signaluntergrund vorliegt, der das SNR verringert. Das von uns entwickelte Verfahren unterdr"uckt diesen Untergrund, so da"s die Electron–Shelving–Technik auch an Neutralatomfallen eingesetzt werden kann. Die Methode wurde an einer magnetooptischen Falle f"ur ⁴⁰Ca–Atome getestet und soll zur pr"aziseren Bestimmung der Frequenz des ¹S₀–³P₁–"Ubergangs in einem optischen Frequenznormal eingesetzt werden. Die experimentell erzielten Ergebnisse lassen eine m"ogliche Steigerung des SNR um den Faktor 30 erwarten. F"ur das Frequenznormal sind damit relative Frequenzinstabilit"aten von wenigen 10⁻¹⁵ in einer Sekunde Me"szeit m"oglich.