用于高分辨率聚焦离子束的溢流原子束直接磁光压缩

利用激光诱导荧光，我们对在70 mm长的二维磁光阱（2D MOT）中形成的、直接从准直Knudsen源装载的原子铷束进行了分析。本文报告了原子束的纵向速度分布、横向温度与通量。由于该原子束旨在被光致电离并应用于聚焦离子束，我们计算了具有与该原子束相似性质的离子束的等效横向约化亮度。在单个二维磁光阱捕获步骤中，实现了 $(1.0\substack{+0.8-0.4})$ $\times 10^6$ A/(m$^2$ sr eV) 的等效横向约化亮度，其束流通量等效于 $(0.6\substack{+0.3-0.2})$ nA。在2D MOT之后使用光学黏胶进一步降低了束的温度。这将等效亮度提高至 $(6\substack{+5-2})$$\times 10^6$ A/(m$^2$ sr eV)。对于低于10 pA的电流（此时可抑制无序诱导加热），该数值也是可预期的离子束亮度的良好估计。这样的离子束亮度将比液态金属离子源提高六倍，并可能改善聚焦离子束纳米加工中的分辨率。