非均匀静电场中的相对论原子束的自发辐射谱的规范依赖

规范理论要求物理观测与规范无关。然而,自从兰姆注意到原子自发辐射光谱计算中的规范选择问题以来,在许多物理研究领域中都遇到了规范依赖问题。因此,检验各种物理系统规范对称性的自洽性就显得尤为重要。本文计算了非均匀静电场中相对论性氢原子的瞬态自发辐射谱。参考我们之前研究的相对论非微扰库仑场中自发辐射谱的规范依赖性(其中辐射物体是静态的而电荷是相对论运动的),本文所研究的物理系统是该项研究工作的参考系变换版本。对于常用的库仑、洛仑兹和多极规范,本文得到的峰值频率对于“σ型”可以相差330kHz;对于“π型”可以相差372 kHz或更大。这一结果不仅对于理论上研究规范场与量子系统的相互作用具有重要意义,而且对于实际的实验应用,例如外部电磁场中原子钟的定时精度也具有重要意义。

冷原子束或超冷原子束的产生及其应用

综述了冷原子束或超冷原子束产生的基本原理、方法和实验结果及其最新进展。重点介绍了建立在激光冷却(多普勒、亚多普勒和亚反冲冷却机制)和磁光阱技术基础上的冷原子束或超冷原子束产生方案,并简单介绍了冷原子束或超冷原子束在基础物理问题研究和原子光学等领域中的应用。

铬原子束沉积纳米光栅结构的3维仿真

为了研究铬原子经过波长为425.55nm 1维高斯激光驻波会聚作用后的沉积情况,采用原子与激光相互作用的原子轨道方法和波动方法两种理论模型进行了3维仿真。结果表明,同一激光功率条件下,两种方法的仿真条纹在激光束方向上都具有相同的周期性,在垂直激光束方向上具有非常相似的延展性,即随着激光功率的增加,原本的一条仿真条纹会逐渐分裂开来,由于原子波动性的影响,波动方法仿真的条纹中还有明显的干涉边峰,这种现象随着激光功率的增加而变得更加明显。这些仿真结果为实验提供了更加丰富的理论指导。

原子束计算全息片的设计与制作研究

在分析原子束计算全息片特点的基础上 ,提出采用罗曼Ⅲ型傅里叶变换计算全息图设计原子束计算全息片 ,给出设计步骤 ,然后提出采用电子束光刻编码矩孔图形 ,ICP各向异性刻蚀SiN薄膜的全息片制作方案 ,对全息片的制作工艺流程详细予以介绍 。

驻波透镜聚焦原子束制作纳米图形研究

介绍了将激光驻波聚焦原子束技术用于制作纳米级图形的基本原理和实验系统设计。研究了驻波透镜对原子束的聚焦特性及像差 ,数值结果显示原子束在置于焦平面处的基底上所沉积的条纹半高宽为 10nm左右 ,可以实现纳米级超微细图形的制作。

氢原子钟原子束光学系统设计及其最佳化

氢原子脉泽的性能和体积在很大程度上依赖于原子束光学系统的设计,本文从实际出发给出了一些与此有关的很有用的关系式,介绍了最佳化的设计考虑。

铬原子束激光感生荧光稳频技术理论分析

在铬原子光刻中可采用铬原子束激光感生荧光(LIF)来实现激光频率的稳定,以满足原子光刻对激光频率稳定性的要求。激光感生荧光稳频技术除有很高的稳频精度以外,还可以获得相对于原子共振频率的一定失谐量。本文根据已有的实验条件和参数从铬原子束的速率分布、激光频率与荧光斑点中心横向位移的关系、二象限光电探测器测得的误差信号等方面对铬原子束激光感生荧光(LIF)稳频技术作了理论分析。

亚稳态氦原子束在纳米结构制作中的应用

介绍两种用亚稳态氦原子束制作纳米结构的新方法。亚稳态原子束从原子源喷出后首先对其进行横向激光冷却,准直后的原子束穿过与之垂直的激光驻波场时发生淬火过程,原子的密度分布出现沟道化效应,给出基于光掩模制作纳米图形的基本原理、理论分析及模拟结果。介绍基于物理掩模制作纳米图形的原理和SAM抗蚀剂,利用沉积在基底上的亚稳态原子破坏基底上的SAM膜,结合刻蚀技术可制作出纳米量级的图形。

铬原子束1维多普勒激光准直分析

为了研究预准直后铬原子束1维多普勒激光准直效果随着激光功率、激光失谐量和作用区域等各种参量变化的情况,采用适当步长的4阶 Runge-Kutta 算法进行了理论分析,得到了铬原子束1维多普勒激光准直效果与各种激光参量之间的变化关系。结果表明,铬原子束经过离坩埚口600mm、横向尺寸为5mm 狭缝预准直后,在激光功率为20mW、激光失谐量为-0.5Γ(Γ为铬原子的自然线宽)、作用区域为2倍最小作用区域的情况下,可以获得最好的激光准直效果。

3孔预准直后铬原子束横向位置分布仿真

为了研究52Cr原子以外其它同位素对铬原子束横向位置分布的影响,采用蒙特卡罗方法对3孔预准直狭缝条件下的1维激光冷却进行了理论分析。由分析可知,在区分52Cr原子和其它同位素条件下,原子束横向位置分布的基底会有所增加,每一部分原子束的特征值也有明显的变化,中心部分原子束中心最大值有9.5%的降低,半峰全宽有2.9%的增加;两侧每一部分原子束的中心最大值有25%的增加,半峰全宽略有增宽。结果表明,其它同位素的区分与否对中心部分原子束的中心最大值和半峰全宽影响很小。

原子束在光定波场中的聚焦研究

建立了描述原子束在光定波场中聚焦行为的理论模型并通过数值计算给出原子在光驻波场中的运动轨迹 。

不同基材上电子束原子束结合沉积NiCoCrAlY的高温氧化研究

在不同的铁基合金GH140、1Cr18Ni9Ti、A3基材上采用电子束原子束结合技术进行了NiCoCrAlY膜的沉积,并进行了1000℃、10 h的等温氧化试验,通过试样高温氧化前后的电子形貌、EDAX组分测量以及XRD物相分析表明,沉积膜与基材发生了不同程度的混合,有害杂质进入涂膜大大影响了涂层的抗氧化性能。基材本身的抗高温氧化能力也影响了涂膜的高温氧化行为。

^(52)Cr原子束激光生荧光稳频技术

通过分析52Cr原子光刻对激光系统的技术要求,详细介绍了一种基于原子束激光感生荧光(LIF)光 谱技术的稳频方法。

操纵原子束的激光系统研究

重点分析了操纵原子束进行纳米结构加工中激光系统的设计特点 ,包括激光器件的选择、发射功率与激光波长等参数的确定。用其结论设计出了焦距 1 93 .3mm ,F/ # =1 .9,λ =0 .67μm的扩束准直光学系统和缩束倍率 1 0×的缩束光学系统。研究结果表明 ,该系统可以通过控制原子实现纳米图形制作 ,并且具有使用方便、寿命长、成本低的优点。

原子束热丝探测仪的研制与应用

一种自行研制的原子来信号专用测量仪器，即原子束热丝探测仪。利用该探测仪可分别对多种元素的原子束信号进行检测。本文介绍该仪器的工作原理和设计方案及其应用情况。

氖原子束计算全息编码成像模拟研究

将计算全息技术、原子光学及微细加工技术相结合,得出一种氖原子束计算全息编码成像技术,它弥补了利用激光梯度场控制原子堆积只能制作单一量子点、线等周期性图形的不足。对该技术进行了模拟研究,结果表明,可以制作所需的任意超微细结构图形,特征线宽可达纳米量级。

吸收池中利用辐射压力准直原子束

本文报告了首次在吸收池中准直沟道原子的观察及利用沟道光谱观察钠原子超精细结构,然后同原子束中沟道原子进行了比较,最后提出一种利用能级交叉和汉勒效应进行低于多普勒冷却极限的新冷却机制。 1.吸收池中准直原子的观察 实验中主要思路如下:在光压力作用下,原子速度分布变成了非热平衡分布,原子在零速度附近相空间密度变大。

原子束在光驻波场中的运动研究

介绍了光力的来源 ,对平行原子束在与其垂直的一维光驻波场中的运动进行了详细的理论分析 ,模拟失谐量对原子束空间运动轨迹的影响并进行讨论。

窄原子束在共振驻波场中的扩散

研究在短时原子与场相互作用极限下窄原子束在共振驻波场中的运动．原子的平动和内部运动按量子力学处理，而电磁场则处理为经典场．结果表明，原子的动量几率密度由两种动量分布组成．在典型的情况下。

激光驻波透镜聚焦原子束制作超微细图形研究

介绍将原子束激光准直技术和驻波聚焦沉积技术用于制作纳米级图形的基本原理和实验系统设计。研究了驻波透镜对原子束的聚焦特性 ,数值结果显示在原子束高度准直的情况下 ,原子束在置于焦平面处的基底上所沉积的条纹半高宽为 10nm左右 ,可以实现纳米级超微细图形的制作。