极性分子的操控与精密测量

发布时间：2021-07-30 01:51

　　极性分子在精密测量和操控模拟中有着广泛的应用。本文研究了各个实验系统中极性分子束的产生方法,并以PbF分子为例研究了其精细能级和超精细能级结构。此外为了减速与囚禁分子,本文提出了一种静电曲面反射镜的方案,这一方案用于分子电子电偶极矩测量可以有效提高测量灵敏度。主要内容如下:首先,本文研究了极性双原子分子束源的产生方法,以SrF、CaF、YbF、ThO分子自由基和HfF⁺离子为例,包括高温制备法、超声速和缓冲气体冷却三种,通过比较它们产生分子束的速度、转动温度、分子数等相关参数,选择一种适合我们小组做精密测量束源的方法。我们所做的低温实验用二级缓冲气体冷却二级系统作束源更有利,它可以产生速度较慢、温度较低的分子束。对于低温实验来说,缓冲气体冷却制备束源的方法是非常重要的一种方式。其次,本文对重极性分子PbF的基态哈密顿量进行了理论计算。第一,本文先介绍了四种洪特耦合的情况并介绍了PbF分子的耦合情况;第二,本文介绍了“有效自旋”的概念,并计算了有效自旋哈密顿量的矩阵元;第三,在“有效自旋”概念的基础上,本文还计算了在有场情况下的哈密顿量矩阵元。这为我们小组用PbF作... 

【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

高温炉制取SrF的实验装置[43]

高温制取SrF的实验装置[42]

CaF 和 YbF 的实验装置基本相似，在这里不做过多的介绍。超声速制取极性双原子分子的方法比较成熟，实验过程用到的主要装置是脉冲阀，脉冲频率为10Hz，脉冲宽度为100-200 ě，图2.3是CaF的实验装置图[53]，Hinds 小组用 SF6和 Ca 反应生成 CaF，首先，将 98%的 Ar 和 2%SF6混合通过脉冲阀通入到真空腔内，同时，将厚为 2mm 宽为 4mm 的 Ca 切片被固定在一个不锈钢盘上，因为 Ca 的化学性质非常活泼，所以 Ca 切片实在惰性气体环境中得到的，用一束波长为 1064nm、脉冲宽度为 10ns、单脉冲能量为 25mJ 的 Nd:YAG光打到 Ca 切片上进行激光消融产生 Ca 原子。Ca 原子与 SF6反应生成 CaF，准直之后进入到探测腔内进行探测


本文编号：3310440