व्यावसायिक रूप से उपलब्ध भागों से निर्मित टाइटेनियम का एक परमाणु बीम

एक उच्च बनाने की क्रिया पंप से बनाई गई किरण, क्वांटम भौतिकी प्रयोगों के लिए दरवाजे खोलती है।

व्यावसायिक रूप से उपलब्ध भागों से निर्मित टाइटेनियम का एक परमाणु बीम छवि का नेतृत्व करता है

परमाणु बीम परमाणु गुणों के अध्ययन के लिए केंद्रीय हैं। जबकि कुछ तत्व, जैसे अल्कलिस, आसानी से एक वैक्यूम में उच्चता द्वारा एक बीम में निर्मित होते हैं, अन्य नहीं हैं। टाइटेनियम का एक परमाणु बीम बनाना, विशेष रूप से, एक चुनौती है, सटीक स्पेक्ट्रोस्कोपी और क्वांटम भौतिकी के लिए इस तत्व में रुचि के बावजूद।

टाइटेनियम एक अत्यधिक दुर्दम्य तत्व है जो उच्च बनाने की क्रिया के दौरान कुछ मेटास्टेबल शांत परमाणु बनाता है। श्रॉट एट अल। इन चुनौतियों को पार करने के लिए एक प्रणाली तैयार की और व्यावसायिक रूप से उपलब्ध तकनीक का उपयोग करके एक कामकाजी मॉडल हासिल किया।

टीम का स्रोत एक सामान्य गेटर पंप का उपयोग करता है जिसे टाइटेनियम उच्च बनाने की क्रिया पंप कहा जाता है। एक गरमागरम लाइटबुल से मिलता-जुलता एक सेटअप में, एक टाइटेनियम गोलार्ध को एक आंतरिक टंगस्टन कॉइल द्वारा विकिरणित रूप से गर्म किया जाता है और जमीन-राज्य उच्च स्तरीय टाइटेनियम परमाणुओं की एक किरण का उत्सर्जन करता है। इन उच्चतर परमाणुओं को वैकल्पिक रूप से लेजर कूलिंग के लिए एक उच्च ऊर्जा स्तर में पंप किया जाता है।

"हमारा परिणाम लेजर कूलिंग को साकार करने और टाइटेनियम परमाणुओं के फंसने की दिशा में एक स्पष्ट रास्ता प्रदान करता है," लेखक जैक्सन श्रॉट ने कहा। "आशा है कि बीम स्रोत की यह शैली टाइटेनियम और संभवतः अन्य संक्रमण धातुओं के लिए भी नए लेजर कूलिंग और फंसाने के प्रयोगों में लागू की जाएगी।"

काम भविष्य के अल्ट्राकोल्ड टाइटेनियम प्रयोगों को सक्षम करेगा। पहले से ही, शोधकर्ताओं ने अपनी प्रयोगशाला में दो नए प्रयोगों में बीम का उपयोग किया है।

"जैसा कि हम इन स्रोतों को संचालित करने का अनुभव प्राप्त करते हैं, हम सीख सकते हैं कि डिजाइन को और कैसे परिष्कृत किया जा सकता है," श्रॉट ने कहा। "आखिरकार, हम अन्य संक्रमण धातु तत्वों के लिए समान बीम स्रोतों के निर्माण के काम पर लौट सकते हैं।"

स्रोत: जैक्सन श्रॉट, डिएगो नोवोआ, स्कॉट यूस्टिस, और डैन एम। स्टैम्पर-कुर्न, वैज्ञानिक उपकरणों की समीक्षा (2024) द्वारा "अल्ट्राकोल्ड एटम एक्सपेरिमेंट्स के लिए टाइटेनियम का एक परमाणु बीम"। लेख को https://doi.org/10.1063/5.0223352 पर एक्सेस किया जा सकता है।