論文の概要: Compact atom source using fiber-based pulsed laser ablation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.07639v1
• Date: Wed, 15 Feb 2023 13:17:38 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-16 15:06:24.716741
• Title: Compact atom source using fiber-based pulsed laser ablation
• Title（参考訳）: ファイバベースパルスレーザーアブレーションを用いた小型原子源
• Authors: Alto Osada, Ryuta Tamaki, Wenbo Lin, Ippei Nakamura, and Atsushi Noguchi
• Abstract要約: ナノ秒パルスレーザーを最大225$mu$Jで集光するミニレンズシステムは105$mu$mコアのマルチモードファイバを通して供給される。 我々はSrTiO$_3$ターゲットのアブレーションに成功し、中性ストロンチウム原子のジェットを生成する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We designed, demonstrated, and characterized an atom source based on fiber-based pulsed laser ablation. By using commercially available miniature lens system for focusing nanosecond pulsed laser of up to 225~$\mu$J delivered through a multimode fiber of 105~$\mu$m core, we successfully ablate a SrTiO$_3$ target and generate a jet of neutral strontium atoms, though our method can be applied to other transparent ablation targets containing materials under concern. Our device endures 6\,000 cycles of pulse delivery and irradiation without noticeable damage on the fiber facets and lenses. The generated strontium beam is characterized with spectroscopic method and is revealed to exhibit the transverse temperature of 800~K and longitudinal velocity of 2\,300~m/s, which are typical of pulsed-laser-ablation-based atom source. The number of atoms generated by a single ablation pulse is estimated to be $2\times 10^5$. Our device provides a compact, cryo-compatible fiber-pigtailed atom source with minimized device footprints and reduced complexity of vacuum systems to further promote the developments of cold-atom experiments. It may also find interesting applications in atomic and molecular sciences.
• Abstract（参考訳）: ファイバベースのパルスレーザーアブレーションに基づく原子源の設計, 実証, 特性評価を行った。 105〜$\mu$mコアのマルチモードファイバを介して、最大225〜$\mu$jのナノ秒パルスレーザーを商業的に利用可能なミニチュアレンズシステムを用いて、srtio$_3$ターゲットをアブレーションし、中性ストロンチウム原子のジェットを生成することに成功した。 この装置は、ファイバフェセットやレンズに明らかなダメージを与えることなく、6万サイクルのパルス送達と照射に耐える。 生成したストロンチウムビームは分光法により特徴付けられ、パルスレーザーアブレーションに基づく原子源の典型的な800〜Kの逆温度と2\,300~m/sの長手速度を示す。 単一のアブレーションパルスによって生成される原子の数は2\times 10^5$と推定される。 本装置は、小型でcryo互換のファイバピグテール原子源を提供し、デバイスフットプリントを最小化し、真空システムの複雑さを低減し、コールド原子実験の開発をさらに促進する。 また、原子・分子科学にも興味深い応用が考えられる。

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