用于微运动最小化与小力测量的离子轨迹分析
原子物理
2015-11-11 v4
摘要
对于囚禁在保罗阱中的离子实验，微运动的最小化通常是至关重要的。为了诊断和补偿微运动，我们实现了一种方法，原则上能够在不需要任何直流(DC)电压变化的情况下，可靠且高效地找到射频(RF)零点的位置。我们应用阱调制技术和聚焦扫描成像来提取不同RF驱动功率下的三维离子位置，并分析囚禁离子平衡位置对功率的依赖性。与常用方法相反，该搜索算法直接利用物理效应，而非在高维参数空间中进行高效的数值最小化。使用该方法，我们将导致线性保罗阱径向平面中过剩微运动的残余电场补偿至0.09 V/m。此外，这里采用的单个谐波囚禁离子的精确定位也可用于检测小力。这通过以135 yN的精度测定光压力得到证明。由于该方法仅基于成像，它可以同时应用于多个离子，并且与激光方向无关，因此非常适合于例如表面电极阱中使用。
引用
@article{arxiv.1503.07031,
title = {Ion trajectory analysis for micromotion minimization and the measurement of small forces},
author = {Timm F. Gloger and Peter Kaufmann and Delia Kaufmann and M. Tanveer Baig and Thomas Collath and Michael Johanning and Christof Wunderlich},
journal= {arXiv preprint arXiv:1503.07031},
year = {2015}
}
备注
22 pages, 9 figures