Konstanz 1998 – wissenschaftliches Programm
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Q: Quantenoptik
Q 25: Fallen und Kühlung II
Q 25.6: Vortrag
Mittwoch, 18. März 1998, 15:15–15:30, R 511
Gravito-optische Atomfalle mit einem konischen Hohlstrahl — •I. Manek1, Y. B. Ovchinnikov1, A. I. Sidorov2, G. Wasik3 und R. Grimm1 — 1MPI für Kernphysik, 69029 Heidelberg — 2Univ. Melbourne, Australien — 3Univ. Krakau, Polen
Wir präsentieren eine neue Falle (CAT – conical atom trap), in der ein atomares Ensemble im Gravitationsfeld durch die repulsive optische Dipolkraft eines blau verstimmten Laserfeldes eingeschlossen und komprimiert werden kann. Ein Laserstrahl wird mit einer teleskopartigen Anordnung zweier Axicons und einer sphärischen Linse zu einem konischen Hohlstrahl (Öffnungwinkel 150 mrad, Leistung 200 mW, Verstimmung ca. 10 GHz) geformt. Cäsium-Atome werden aus einer magneto-optischen Falle (MOT) in den vertikal gerichteten Konus fallen gelassen und durch eine optische Melasse gekühlt. In der CAT bildet sich dann ein zigarrenförmiges Ensemble von Cs-Atomen mit einer horizontalen Ausdehnung von 100 µm, einer vertikalen Länge von ∼1mm und einer im Vergleich zur MOT fünffach erhöhten Dichte. Verluste durch ultrakalte Stöße werden in der CAT im Gegensatz zur MOT nicht beobachtet.
Die CAT bietet eine einfach zu realisierende neue Möglichkeit, Atome bei hohen Dichten und niedriger optischer Anregung zu speichern. Mögliche Anwendungen finden sich in der Untersuchung ultrakalter Stöße, der Photoassoziationsspektroskopie und im Laden von Oberflächenfallen.
Gefördert im Rahmen des Gerhard-Hess-Programms der DFG und der Alexander-von-Humboldt-Stiftung.