Bonn 2000 – scientific programme
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Q: Quantenoptik
Q 41: Poster: Fallen und Kühlung
Q 41.5: Poster
Thursday, April 6, 2000, 16:30–19:30, Aula
Lange Speicherzeiten und Verdampfungskühlung in einer quasi-elektrostatischen Dipolfalle* — •Hans Engler, Tino Weber, Marcel Mudrich, Rudi Grimm und Matthias Weidemüller — Max-Planck-Institut für Kernphysik, 69029 Heidelberg
Wir demonstrieren die Speicherung von Lithium und Cäsium in einer quasi-elektrostatischen Dipolfalle (QUEST). Die erreichten Speicherzeiten betragen mehrere Minuten. Die Falle wird durch einen auf 200 µm Durchmesser fokussierten Strahl eines CO2-Lasers mit 30 W Ausgangsleistung gebildet. Aufgrund der extremen Verstimmung des Laserlichts (Wellenlänge 10.6 µm) gegen die atomaren Resonanzen hängt die Fallentiefe der QUEST nur von der statischen Polarisierbarkeit der gespeicherten Teilchen ab. Für Cs ergibt sich eine Fallentiefe von 100 µK, für Li von 50 µK.
Typischerweise werden 105 Cs-Atome und einige 104 Li-Atome aus
einer magneto-optischen Falle in die QUEST transferiert, wobei sich
die Ladestrategien für die beiden Elemente deutlich unterscheiden.
Durch Verdampfung während der ersten 200 s Speicherzeit kühlt das
Cs-Gas von anfänglich 25 µK auf 12 µK ab. Die beobachtete
Dynamik der evaporativen Kühlung stimmt gut mit Modellrechnungen
überein. Obwohl ein einfacher Industrie-CO2-Laser ohne
longitudinale Modenselektion verwendet wird, gibt es keine Anzeichen
für Aufheizung durch technisches Rauschen. Neben der
Verdampfungskühlung ermöglichen die langen Speicherzeiten in
unserem Experiment detaillierte Untersuchungen zur Stoßdynamik von
Atomen gleicher wie auch verschiedener Spezies.
* Gefördert im Rahmen des Gerhard-Hess-Programms der DFG.