一种具有光驱动通量调制的高通量原子锶炉

冷原子量子技术应用需要高通量的锶原子源。我们提出了一种再入式炉设计，无需任何真空馈通，且具有固有的温度梯度以防止喷嘴堵塞。喷嘴通过选择性激光蚀刻熔融石英制成；这种专门技术能够制造数千个细微通道，适合批量生产。仅使用电加热，功耗低于20W，在炉温475°C下实现了总通量 $8(1)\times 10^{14}$ atoms/s，其中我们估计可捕获 $1.8(2)\times 10^{13}$ atoms/s。加热的真空内蓝宝石窗口提供了直接对准炉体的光学访问，且可在不破坏真空的情况下清除金属化层。我们利用这种光学访问，通过高功率激光直接照射喷嘴和锶金属来调制原子束通量。激光加热使有用通量在40秒时间尺度上提高了最多16(3)倍，在1秒时间尺度上提高了2.5(5)倍。这种通量调制有助于延长炉子的运行寿命。我们报告了在长达数月的长期运行中对该炉性能的实验测量结果。