研究方向:单离子光频标、冷离子精密谱研究。
研究内容:
光频标是一种新型原子频标,由于使用的参考频率比目前应用的微波频标高出四到五个量级,可望在频率基准及基本物理常数和物理定律检验等方面得到更好的应用。
本研究组利用射频离子阱囚禁单离子,并用激光对离子进行Doppler冷却,利用微弱荧光探测装置对冷离子发出的荧光进行探测,利用超窄线宽激光和飞秒光梳测量囚禁冷却离子的钟跃迁频率。将稳频激光锁定到囚禁离子的钟跃迁谱线上从而构成光频标。
由此建立起囚禁冷却离子光频标平台,可开展原子精细结构参数的测量,各种物理和环境效应对光频测量的影响,精密测量极限的研究。
原子精密谱是基本物理研究的需求。精细结构常数是表征电磁相互作用强度的物理量,它的精确测定成为物理学重要的基础研究课题。少电子原子精细能级分裂的高精度测量是确定精细结构常数的重要方法之一。
本研究组拟开展简单原子-类He的Li 离子精密光频测量研究。在线形离子阱中同时囚禁钙离子和锂离子,通过激光冷却钙离子,之后通过协同冷却的方式实现锂离子的冷却。通过精确控制离子所在位置的磁场大小,精密控制锂离子的能级劈裂,由采集荧光信号得到离子跃迁谱线,从而得到离子的精密谱,通过测量精密谱中的频率差,与理论结合可以得到精细结构常数。