单真空腔内冷原子实验的抽运动力学
原子物理
2019-12-17 v1 应用物理
量子物理
摘要
提出、讨论并实验评估了一种由溅射离子泵(SIP)抽气的真空腔内压力动力学的非线性解析模型。该模型在冷原子实验背景下描述了SIP抽气机制的物理过程。利用此模型,我们拟合真空系统的抽气曲线以提取表征其压力动力学的相关物理参数。本研究的目的是通过减少基于原子干涉仪的量子传感死时间,来优化冷原子实验。我们开发了一种校准方法,以通过SIP中的离子电流提高压力测量精度。我们的方法基于对气体电导与抽气的仔细分析,从而可靠地将SIP处的压力读数关联到真空(科学)腔内的实际压力。我们的结果与系统中由压力水平决定的两种基本抽气机制的存在相符。特别地,我们发现结果与公认事实一致:在给定施加电压下,低压时放电电流有效地从泵电极溅射出抽气材料,该过程在此极限下成为主要抽气机制;高压时放电电流下降,抽气主要由已溅射的材料完成。
引用
@article{arxiv.1912.06848,
title = {Pumping Dynamics of Cold-Atom Experiments in a Single Vacuum Chamber},
author = {Jean-Marc Martin and Satyanarayana Bade and William Dubosclard and Murtaza Ali Khan and Seungjin Kim and Barry M. Garraway and Carlos L. Garrido Alzar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.06848},
year = {2019}
}