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Q: Quantenoptik
Q 15: Fallen und Kühlung II
Q 15.6: Talk
Monday, March 15, 1999, 18:00–18:15, AM5
Laserkühlung und Einfang von metastabilen Heliumatomen in elektrischen Feldern — •R. Schumann1, R. Jung2, C. Schubert1, U. Eichmann1 und G. von Oppen2 — 1Max-Born-Institut, Berlin — 2TU-Berlin
Wir demonstrieren die experimentelle Realisierung der Laserkühlung metastabiler Heliumatome in inhomogenen elektrischen Feldern. Als Kühlübergang dient ein Übergang zwischen 23S1 ∣m∣=1 und 33P2 ∣m∣=2 bei einer Wellenlänge von 389 nm. Optisches Pumpen in den Verlustkanal 23S1 m=0− über die Zerfallskaskade 33P2 → 33S → 23P → 23S1 wird durch Mischung der magnetischen Unterzustände des 23S1-Niveaus mittels eines schwachen Magnetfeldes von weniger als 0.1 mT senkrecht zur elektrischen Feldrichtung vermieden.
Die hohe Polarisierbarkeit des 33P-Multipletts in Helium ermöglicht es, bei elektrischen Feldstärken zu arbeiten, die sich im Labor leicht erzeugen lassen. Damit stellt dieses Verfahren eine Alternative zum Zeeman-Slower dar, insbesondere in Experimenten, in denen starke Magnetfelder nicht toleriert werden können. Die Ergebnisse zeigen, daß man mit dem obengenannten Kühlmechanismus Heliumatome mit einer Anfangsgeschwindigkeit von 900 m/s auf einer Strecke von 1.5 m auf eine Endgeschwindigkeit von ca. 175 m/s abbremsen kann. Mit diesen Geschwindigkeiten ist man im Einfangbereich magneto-optischer Fallen.
Weiterhin präsentieren wir detaillierte Rechnungen zur Speicherung der Heliumatome in einer elektrischen Niederfrequenz-Falle und diskutieren die Realisierung und mögliche Anwendungen.
Unterstützt durch die DFG.