一种检测冷却$^{229}$Th:CaF$_2$晶体真空紫外光子的方法
仪器与探测器
2025-01-14 v2 核实验
摘要
钍-229因其异常低能的核激发态，是研制核钟的关键候选材料。Th掺杂的CaF晶体，得益于氟化钙的宽禁带，作为固态核钟材料展现出巨大潜力。这些晶体由真空紫外(VUV)激光激发，长时间照射会导致辐射损伤。冷却晶体可以减轻这种损伤，但引入了一个挑战：光吸收。当残余气体分子凝结在晶体表面时会发生光吸收，吸收VUV光子并降低探测效率。为了解决这个问题，我们开发了一种冷却技术，使用铜屏蔽罩包裹晶体，作为冷阱。这可以防止冰层形成，即使在低于C的温度下，也能保持高VUV光子探测效率。我们的研究详细介绍了实验冷却装置，并证明了铜屏蔽罩在维持晶体性能方面的有效性，这是未来在低温下运行的固态核钟的关键改进。
引用
@article{arxiv.2410.18134,
title = {A method to detect the VUV photons from cooled $^{229}$Th:CaF$_2$ crystals},
author = {Ming Guan and Michael Bartokos and Kjeld Beeks and Yuta Fukunaga and Takahiro Hiraki and Takahiko Masuda and Yuki Miyamoto and Ryoichiro Okage and Koichi Okai and Noboru Sasao and Fabian Schaden and Thorsten Schumm and Koutaro Shimizu and Sayuri Takatori and Akihiro Yoshimi and Koji Yoshimura},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.18134},
year = {2025}
}
备注
5 figures, 5 pages