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Q: Quantenoptik
Q 39: Poster: Atomoptik
Q 39.4: Poster
Thursday, March 18, 1999, 16:30–18:30, PH
Ein langsamer und intensiver Cäsiumatomstrahl für die Atomoptik und Atomlithographie — •F. Lison, H. Merimeche, D. Haubrich und D. Meschede — Institut für Angewandte Physik, Universität Bonn
Wir berichten über den Aufbau und die Charakterisierung eines mit der Zeeman-Methode gekühlten Cäsiumatomstrahls. Ein effusiver Cäsiumatomstrahl wird zunächst mit Lichtkräften tranversal kollimiert und anschließend durch einen gegenläufigen Bremslaser in einem inhomogenen Magnetfeld auf wählbare Endgeschwindigkeiten zwischen 30 und 100 m/s abgebremst. Durch Optimierung des Magnetfeldverlaufs am Ende der Bremsstrecke erzielen wir eine longitudinale Geschwindigkeitsbreite von Δ vrms ≤ 1 m/s, die nahe am theoretischen Limit der Dopplerkühlung liegt. Der langsame Atomstrahl wird dann durch eine Kombination aus magnetischer Fokussierung mit einer Hexapollinse und transversaler Kühlung mit einer leicht verkippten zweidimensionalen optischen Melasse kollimiert und gleichzeitig von der Bremslaserachse getrennt. Für Experimente mit magnetischen atomoptischen Komponenten wird der Atomstrahl in einer optischen Pumpzone polarisiert. Wir erzielen einen Fluß von mehr als 1010 Atome/s, eine Restdivergenz im Bereich von 1 mrad und einen Strahldurchmesser in der Wechselwirkungszone von 3 mm (FWHM). Die Ergebnisse werden mit Monte-Carlo-Simulationen des Bremsprozesses verglichen und der Einfluß verschiedener Parameter, wie Strahlprofil und Intensität des Bremslasers, auf die erzielbare Geschwindigkeitsverteilung wird diskutiert. Ein Vergleich dieser Strahlquelle mit anderen kalten Atomstrahlquellen für Anwendungen in der Atomlithographie wird präsentiert.