論文の概要: Fluorescence calorimetry of an ion crystal
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.06513v4
- Date: Tue, 20 Sep 2022 13:19:41 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-17 02:45:59.541712
- Title: Fluorescence calorimetry of an ion crystal
- Title（参考訳）: イオン結晶の蛍光熱量測定
- Authors: Marvin Gajewski, Wenbing Li, Sebastian Wolf, Walter Hahn, Christoph E.
D\"ullmann, Dmitry Budker, Giovanna Morigi, Ferdinand Schmidt-Kaler
- Abstract要約: コールドイオン結晶中の侵入イオンを同定することの課題により,発光した蛍光光の温度測定を行った。
入射する229ドルTh$10+$イオンによるエネルギー変化は、10$3$イオン結晶の分画を照らすことで100$mu$s以内で明確に検出できると主張している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 21.67214358685156
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Motivated by the challenge of identifying intruder ions in a cold ion
crystal, we investigate calorimetry from emitted fluorescence light. Under
continuous Doppler cooling, the ion crystal reaches a temperature equilibrium
with a fixed level of fluorescence intensity and any change in the motional
energy of the crystal results in a modification of this intensity. We
theoretically determine the fluorescence rate of an ion crystal as a function
of the temperature, assuming that laser light is scattered along a two-level
electronic transition, which couples to the crystal's vibrations via the
mechanical effects of light. We analyze how the heat dissipated by collisions
of an incoming intruder ion alters the scattering rate. We argue that an energy
change by an incoming $^{229}$Th$^{10+}$ ion can be unambiguously detected
within 100 $\mu$s via illuminating a fraction of a 10$^{3}$ ion crystal. This
method enables applications including capture and spectroscopy of charged
states of thorium isotopes and investigation of highly charged ions.
- Abstract（参考訳）: コールドイオン結晶中の侵入イオンを同定することの課題により,発光した蛍光光の温度測定を行った。
連続ドップラー冷却では、イオン結晶は一定レベルの蛍光強度で温度平衡に達し、結晶の運動エネルギーの変化は、この強度を変化させる。
イオン結晶の蛍光速度を温度の関数として理論的に決定し、レーザー光が2レベルの電子遷移に沿って散乱していると仮定し、光の力学的効果によって結晶の振動と結合する。
入射侵入機イオンの衝突により放散した熱が散乱率をどう変えるかを分析する。
我々は、入射する$^{229}$Th$^{10+}$イオンによるエネルギー変化は、10$^{3}$イオン結晶の分画を照らすことによって、100$\mu$s内で曖昧に検出できると主張している。
この方法では、トリウム同位体の荷電状態の捕捉と分光、高荷電イオンの調査を含む応用が可能である。
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