采用载流导线的偏磁场可控原子磁导引及其原子光学器件

论文摘要

本文简单介绍了中性原子导引的研究背景及其发展,论述了中性冷原子磁导引的基本原理,并介绍了几种磁导引方案和中性原子导引技术的一些应用。本文提出了一种采用载流导线的偏磁场可控的中性原子磁导引的新方案,计算了不同偏磁场情况下磁场和阱深在导引中心处的横向分布,发现既可以实现单通道原子磁导引,也可以实现双通道原子磁导引,偏磁场的大小决定了磁导引通道的数目。本文提出采用此方案构建的各种原子光学器件,原子漏斗,原子分束器和原子干涉仪,并进行了简单的分析。本文提出了一种采用在y方向附加偏置磁场的方法来实现分束比可调的原子分束器方案,并从横向磁场分布和导引中心轨迹两个方面,详细讨论了采用载流导线的偏磁场可控原子分束器的分束机制。最后,采用经典Monte-Carlo方法,模拟了冷原子束在原子分束器中分束的动力学过程,验证了原子分束器方案的可行性,简单分析了导引过程中原子束的横向加热效应。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 中性原子磁导引简介
• 1.1 引言
• 1.2 原子磁导引的基本原理
• 1.3 原子磁导引简介（采用载流导线）
• 1.3.1 单根载流导线磁导引
• 1.3.2 两根同向载流导线磁导引
• 1.3.3 共面成对异向载流导线磁导引
• 1.3.4 四根环状载流导线磁导引
• 1.4 磁导引的应用
• 1.4.1 原子芯片
• 1.4.2 原子分束器
• 参考文献
• 第二章 偏磁场可控原子磁导引及原子光学器件
• 2.1 引言
• 2.2 可控双通道原子磁导引方案磁场分布的计算与理论分析
• 2.3 偏磁场可控原子分束器
• 2.3.1 偏磁场可控原子分束器方案
• 2.3.2 原子分束器中原子的受力分析
• 2.4 原子漏斗
• 2.5 原子干涉仪
• 参考文献
• 第三章 偏磁场可控原子分束器及其经典 Monte-Carlo 模拟
• 3.1 引言
• 3.2 偏磁场可控原子分束器的分束机制
• 3.3 可控分束比
• 3.4 分束过程的经典Monte-Carlo 模拟
• 参考文献
• 第四章 总结
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢