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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:簡蕙君
研究生(外文):Hui-Chun Chien
論文名稱:蒸發式冷卻銣87原子至次微凱氏度
論文名稱(外文):Evaporatively Cooling 87Rb Atoms to Sub-[]K
指導教授:余怡德
指導教授(外文):Ite A. Yu
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:物理學系
學門:自然科學學門
學類:物理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:29
中文關鍵詞:玻色-愛因斯坦凝結
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這次實驗架設的磁陷阱是採用和1995年E. A. Cornell第一次以單一磁光陷阱(single MOT)達到87Rb BEC的架設類似,以單一磁光陷阱達成BEC的條件非常嚴苛,一個時序沒配好很可能就無法達到想要的目標。最後我們可以穩定的取到200~300nK的原子影像,相空間密度~10-3。雖然我們實驗最後沒達成BEC,但這是我們第一次使用Quadrapole-TOP這種形式的磁陷阱,這其中也學到不少經驗,也知道這套實驗架設的極限和穩定度,都可作為日後實驗架設的改良參考。
動機…………………………………………………………………………………..i
摘要………………………………………………………………………………….ii
目錄 …………………………………………………………………………………iii
第一章 實驗差異說明…………………………………………………………….1
第二章 理論與原理 ……………………………………………………………….2
2-1 磁陷阱-TOP………………………………………………………… …….2
2-2 死亡圓圈(death circle)…………………………………………………… 3
2-3 三維簡諧位能 …………………………………………………………….3
2-3-1 N、no和T關係式 ……………………………………………….3
2-3-2 等位能面(Tcut)下原子數比例 ……………………………………..3
2-3-3 每個原子平均動能、平均位能 …………………………………..4
2-3-4 絶熱壓縮時,T和K關係 ………………………………………..5
2-3-5 相空間密度(ρ=noλ3dB)以N、T、K形式表示 ……………………5
2-3-6 實驗狀況假設 ……………………………………………………..6
2-4 絶熱壓縮參數比例關係 ………………………………………………….7
2-5 陷阱深度和RF關係 ……………………………………………………8
2-6 磁陷阱下原子團大小e-1高半寬擬合公式 .……………………………..9
2-7 TOF擬合公式 ……………………………………………………………..9
第三章 實驗架設 ………………………………………………………………10
3-1 外腔雷射(ECDL)區 …………………………………………………..10
3-2 雷射區 ………………………………………………………………10
3-3 MOT區架設 …………………………………………………………..13
3-4 成像系統 ……………………………………………………………13
第四章 實驗數據分析 …………………………………………………………...14
4-1 絶熱壓縮(adiabatic compression) …………………………………….14
4-2 由TOP做蒸發式降溫 ……………………………………………….15
4-2-1 RF 決定TOP磁場值 …………………………………………16
4-3 由RF做蒸發式降溫 …………………………………………………17
第五章 總結與討論 ……………………………………………………………23
附錄A:RF Switch線路 ………………………………………………………….24
附錄B:公式整理 ………………………………………………………………..26
附錄C:蒸發式降溫時原子數和溫度power-law關係 …………………………28
備註 ………………………………………………………………………………..29
參考資料 …………………………………………………………………………..29
[1] W. Petrich, M. H. Anderson, J. R. Ensher, and E. A. Cornell, “Stable,Tightly Confining Magnetic Trap for Evaporative Cooling of Neutral Atoms”, Phys. Rev. Lett., 74,3352 (1995)
[2] M. H. Anderson, J. R. Ensher, M. R. Matthews, C. E. Wieman, and E. A. Cornell, ”Observation of Bose-Einstein Condensation in a Dilute Atomic Vapor”, Science, 269, 198 (1995)
[3] W. Kettle, K. B. Davis, M. A. Joffe, A. Martin, and D. E. Pritchard, “High Densities of Cold Atoms in a Dark Spontaneous-Force Optical Trap”, Phys. Rev. Lett., 70,2253 (1993)
[4] Dalibard and Cohen-Tannoudji,1989;Ungar et al.,1985
[5]單單用TOP做蒸發式降溫會比較沒效率。B. P. Anderson, and M.A. Kasevich ”Spatial Observation of Bose-Einstein Condesation of 87Rb in a confining potential”, Phys. Rev. A,59, R938(1999)
[6]H. J. Lewandowski, D. M. Harber, D. L. Whitaker, and E. A. Cornell ”Simplified System for Creating a Bose-Einstein Condensation”(private publication)
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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