用于 $^{229\text{m}}$Th 直接频率梳光谱与基于内转换的固态核钟的概念
仪器与探测器
2020-07-09 v4 原子物理
摘要
提出了一种用于 Th 窄带直接核激光光谱的新概念，使用由掺 Yb 光纤激光系统第 7 次谐波产生的真空紫外频率梳的单梳模。在该概念中，表面上超过 个 Th 原子被并行辐照，并通过内转换（IC）衰变通道探测成功的核激发。在搜寻核跃迁时，对最近 1~ 能量不确定区间 0.34 eV 的净扫描时间 15 分钟似乎是可实现的。若成功观测，同核异能态的能量值将被约束在约 100~MHz 的不确定度内，相比当今认知改善达 倍。此外，可使用相同探测方法将梳模稳定到核跃迁，从而开发基于 IC 的固态核钟，其性能与晶体晶格核钟相当，但具有探测方案大幅简化的优势。最后，表明同一激光系统可用于在 Paul 阱中 Th 离子的激光激发期间将同核异能态跃迁能量进一步缩小六个数量级，并驱动核 Rabi 振荡，这是开发基于单个 Th 离子的核钟所必需的。
引用
@article{arxiv.1905.08060,
title = {Concepts for direct frequency-comb spectroscopy of $^{229\text{m}}$Th and an internal-conversion-based solid-state nuclear clock},
author = {Lars von der Wense and Chuankun Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.08060},
year = {2020}
}