铥原子 (Tm I) 中的蓝色激光冷却跃迁

我们研究了 $^{169}$Tm 在 410 -- 420 nm 光谱区域内可能的激光冷却跃迁候选者。通过饱和吸收光谱技术，我们测量了从基态 $4\textrm{f}^{13}6\textrm{s}^2(^2\textrm{F}_0)(J_g=7/2)$ 到激发态 $4\textrm{f}^{12}(^3\textrm{H}_5)5\textrm{d}_{3/2}6\textrm{s}^2(J_e=9/2)$（410.6 nm）和 $4\textrm{f}^{12}(^3\textrm{F}_4)5\textrm{d}_{5/2}6\textrm{s}^2(J_e=9/2)$（420.4 nm）的两个近封闭循环跃迁的超精细结构和跃迁速率，并评估了激发态的寿命分别为 15.9(8) ns 和 48(6) ns。通过 Hartree-Fock 计算评估了从这些能级到邻近相反宇称能级的衰变速率。我们得出结论，410.6 nm 处的强跃迁具有小于 $2\cdot10^{-5}$ 的光学泄漏率，可用于对热原子束中的 $^{169}$Tm 进行高效激光冷却。我们还利用相同技术测量了另外两个可从基态在 409.5 nm 和 418.9 nm 处激发的偶宇称能级的超精细结构。此外，我们给出了基态精细结构能级 $(J_g=7/2)\leftrightarrow(J'_g=5/2)$ 之间 1.14 $\mu$m 磁偶极跃迁速率的计算值 $7(2)$ s$^{-1}$，该跃迁可被视为原子钟应用的候选者。