論文の概要: An ion trap design for a space-deployable strontium-ion optical clock

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.12706v1
• Date: Tue, 23 Jan 2024 12:13:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-24 15:57:23.568439
• Title: An ion trap design for a space-deployable strontium-ion optical clock
• Title（参考訳）: 宇宙展開可能なストロンチウムイオン時計のイオントラップ設計
• Authors: Alessio Spampinato, Jonathan Stacey, Sean Mulholland, Billy I. Robertson, Hugh A. Klein, Guilong Huang, Geoffrey P. Barwood, Patrick Gill
• Abstract要約: 光原子時計は、最高性能のマイクロ波原子時計よりも安定性が良く、系統的な不確実性も低い。 最高の動作可能な光学時計は、実験室環境において大きな足跡を持ち、連続的な操作を維持するために専門的な技術を必要とする。 空間展開に適した小型レーザー冷却88Sr+光時計の物理パッケージの設計について検討した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Optical atomic clocks demonstrate a better stability and lower systematic uncertainty than the highest performance microwave atomic clocks. However, the best performing optical clocks have a large footprint in a laboratory environment and require specialist skills to maintain continuous operation. Growing and evolving needs across several sectors are increasing the demand for compact robust and portable devices at this capability level. In this paper we discuss the design of a physics package for a compact laser-cooled 88Sr+ optical clock that would, with further development, be suitable for space deployment. We review the design parameters to target a relative frequency uncertainty at the low parts in 10^18 with this system. We then explain the results of finite element modelling to simulate the response of the ion trap and vacuum chamber to vibration, shock and thermal conditions expected during launch and space deployment. Additionally, an electrostatic model has been developed to investigate the relationship between the ion trap geometrical tolerances and the trapping efficiency. We present the results from these analyses that have led to the design of a more robust prototype ready for experimental testing.
• Abstract（参考訳）: 光原子時計は最高性能のマイクロ波原子時計よりも安定性が良く、系統的な不確実性が低い。 しかし、最も優れた光時計は実験室環境において大きな足跡を持ち、連続的な動作を維持するためには専門的な技術を必要とする。 いくつかのセクターにわたるニーズの増大と進化は、この能力レベルでコンパクトでポータブルなデバイスに対する需要を増加させている。 本稿では,小型レーザー冷却88sr+光時計のための物理パッケージの設計について述べる。 本システムを用いた10^18の低域における相対周波数不確かさを対象とする設計パラメータについて検討する。 次に, イオントラップと真空チャンバーの振動, 衝撃, 熱条件に対する応答をシミュレーションするために, 有限要素モデリングの結果を説明する。 さらに,イオントラップの耐幾何性とトラップ効率との関係を解明するために静電モデルを開発した。 これらの分析結果から,より頑丈な試作機の設計を実験的に行うことができた。

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