|
|
Laserová ablace atomů vápníku a hliníku jako zdroj částic pro iontovou past
Grim, Jakub ; Pekař, Zdeněk ; Pham, Minh Tuan ; Číp, Ondřej
Laserová ablace je účinnou metodou pro generování částic z různých materiálů, včetně těch s vysokou teplotou vypařování, jako je hliník. Využití vysokoenergetických laserových pulsů umožňuje kontrolované odpaření materiálu a vytvoření ablačního kráteru. V pilotní sestavě pro generování neutrálních atomů vápníku a hliníku pomocí laserové ablace byly dosaženy úspěšné výsledky. Metoda je porovnávána s tepelnou píckou s cílem optimalizovat proces generování těchto částic. Následná spektroskopická měření na generovaných atomech jsou prováděna s cílem optimalizace absorpce a emise fotonů pro následnou ionizaci v iontové pasti. Studie přechodů neutrálních atomů Ca a Al ukazuje, že laserová ablace poskytuje efektivnější generaci atomů s možností větší kontroly nad tímto procesem.
|
|
|
Charakterizace a eliminace termomechanických vlivů v interferometrickém měření délky
Řeřucha, Šimon ; Holá, Miroslava ; Lazar, Josef ; Mikel, Břetislav ; Číp, Ondřej
Neustálé úsilí o rozvoj měření rozměrů v nano- i makroměřítku stále přináší výzvy v oblasti rozšíření velmi přesných měřicích postupů z dobře kontrolovaného experimentálního prostředí s typicky jednorázovým měřicím cyklem na výrobní prostředí s konstantním zatížením. V oblasti laserové interferometrie, která jest jak základním kamenem metrologie délky obecně tak nezbytnou součástí nanometrologie, jsme se zaměřili na dlouhodobou stabilitu měření (tzv. zero-drift) v měřicích scénářích a aplikacích založených na (převážně laserové) interferometrii. Dobře charakterizovaný a kompenzovaný zero-drift měřicí v takové aplikaci nabývá na významu jednak s použitím v prostředí s méně kontrolovaným prostředím a jednak s rostoucím časovým rámcem měření, jako například dlouhá skenování v mikroskopické nanometrologii, dlouhé expozice v elektronové litografii nebo kalibrace s interferometrickou referencí s větším počtem kalibračních bodů nebo opakování. Cílem současného výzkumného úsilí je komplexní zkoumání chybových vlivků a příspěvků k nejistotě měření v souvislosti se zero-driftem v aplikacích založených na laserové interferometrii se zvláštním zaměřením na teplotní vlivy (protože ty se obvykle jeví jako dominantní příspěvek) a přístupy k jejich potlačení. Toto úsilí zahrnuje několik vzájemně se doplňujících se směrů.
|
|
|
Distribuce přesného optického kmitočtu s plnou kompenzací indukovaného Dopplerovského šumu
Pravdová, Lenka ; Čížek, Martin ; Hrabina, Jan
V aplikacích náročných na stabilitu optické frekvence je obvykle potřeba kombinovat dva nebo více referenčních stupňů tak, aby byla zajištěna krátkodobá i dlouhodobá stabilita laserového zdroje. Krátkodobou frekvenční stabilitu mohou zajistit například vysokojakostní optické rezonátory, druhý stupeň pro dlouhodobou stabilitu pak může tvořit např. vodíkový maser referencovaný synchronizačním signálem z GPS přijímače. Při distribuci stabilních optických kmitočtů k cílové aplikaci působí na přenášený signál rušivé vlivy okolního prostředí. Tyto efekty jsou zvláště patrné při přenosech optickými vlákny, kde akustické rušení, vibrace a změny teploty prostředí způsobují indukovaný fázový šum. Naše práce pojednává o řešení distribuční sítě stabilních optických kmitočtů pomocí volné optiky a popisuje vzájemnou návaznost jednotlivých referencí v rámci laboratoří ÚPT.
|
|
|
Konstrukce modulární miniaturizované aparatury pro zachytávání iontů
Jedlička, Petr ; Pham, Minh Tuan ; Grim, Jakub ; Čížek, Martin ; Čepil, Adam ; Slodička, L. ; Číp, Ondřej
Rozvíjíme novou experimentální aparaturu pro laserové chlazení zachycených iontů, zaměřenou na vysokou homogenitu elektrického pole, modularitu a malé rozměry. Aparatura umožňuje měření s Coulombovskými krystaly a snadnou modifikaci pro různé experimenty. Past s vysokou homogenitou je vytvořena elektroerozivním obráběním, zatímco modularita umožňuje výměnu klíčových částí. Díky miniaturizaci rozměrů dosahujeme větší numerické apertury objektivů a snížení rozměrů magnetického stínění. Tato přenosná aparatura nabízí nové možnosti pro studium iontů a je perspektivní pro aplikace v družicových systémech a průzkumných satelitech.
|
|
|
Frekvenční reference a přenosy
Hrabina, Jan ; Pravdová, Lenka ; Šarbort, Martin ; Čížek, Martin ; Holá, Miroslava ; Oulehla, Jindřich ; Pokorný, Pavel ; Lazar, Josef ; Číp, Ondřej
Příspěvek se zabývá přehledem výzkumných směrů vědecké skupiny “Frekvenční reference” a přenosy oddělení Koherenční optiky Ústavu přístrojové techniky AV ČR - jde o témata frekvenční stabilizace laserů metodami laserové spektroskopie a pomocí vysokojakostních optických rezonátorů, digitální holografii a metody distribuce stabilních optických kmitočtů optovláknovými a bezdrátovými optickými spoji.
|
|
|
Soustava frekvenčních normálů na ÚPT
Čížek, Martin ; Hrabina, Jan ; Pravdová, Lenka ; Číp, Ondřej
Příspěvek představuje systém frekvenčních normálů vyvinutý na Ústavu přístrojové techniky AVČR. Diskutuje potřebu vysoce koherentních optických frekvenčních referencí pro náročné experimenty v spektroskopii se zchlazenými atomy. Systém zahrnuje propojené normály pracující v rádiové a optické části elektromagnetického spektra, včetně aktivního vodíkového maseru, vláknového laseru uzamčeného na vysoce jakostní optický rezonátor a optického frekvenčního hřebene. Relativní frekvenční stabilita těchto normálů je analyzována s důrazem na jejich vhodnost pro různé integrační časy a aplikace. Dále je popsáno experimentální uspořádání pro porovnání stability frekvenčních normálů na ÚPT s těmi v laboratoři BEV ve Vídni pomocí stabilizované fázově koherentní optické vláknové linky. Výsledky ukazují vynikající relativní stabilitu frekvenčních normálů dosahující -15. řádu, která je nezbytná pro aplikace ve spektroskopii a experimenty se zachycenými zchlazenými ionty.
|
|
|
Koherence světla emitovaného lineárním Coulombovským krystalem a jeho zrcadlovým obrazem
Čepil, Adam ; Lešundák, Adam ; Pham, Minh Tuan ; Čížek, Martin ; Grim, Jakub ; Slodička, L. ; Číp, Ondřej
V naší práci se zaměřujeme na experimentální demonstraci dvou komplementárních přístupů k zesílení interakce mezi fotony a atomy na úrovni jednotlivých fotonů a 40Ca+ iontů. Realizujeme schéma, ve kterém pozorování interference světla rozptýleného několika chycenými atomovými ionty je dále zvýšeno díky interferenci s jejich zrcadlovými obrazy. Kontrola odpovídajícího kolektivního koherentního optického rozptylu a možnost pozorování interakce se světlem emitovaným mnoha nezávislými ionty modifikovaným optickými okrajovými podmínkami slibuje proveditelný přístup k efektivní realizaci interakce mezi světlem a hmotou nebo k řízenému pozorování kvantově elektrodynamických jevů s mnoha atomy.
|
|
| |
|
|
Měření stability magnetického pole pomocí 40Ca+ iontu
Pham, Minh Tuan ; Lešundák, Adam ; Čížek, Martin ; Podhora, L. ; Řeřucha, Šimon ; Jedlička, Petr ; Slodička, L. ; Lazar, Josef ; Číp, Ondřej
Jedno z hlavních omezení při dlouhodobém měření absolutní frekvence hodinového přechodu je kolísání magnetického pole. Časově proměnlivá fluktuace vnějšího magnetického pole vede k frekvenčním posunům Zeemanových komponent a tím dochází ke snížení frekvenční stability optických hodin v čase. V současné době jsou obvykle optické atomové reference realizovány s pomocí jediného iontu. Škálování počtu iontů k vyšším hodnotám však přináší nesporný benefit ve formě vysokého poměru signálu a šumu a tím ke zefektivnění celého procesu měření. Ionty jsou v tomto případě roztaženy na velkou plochu a vytvářejí tzv. iontové Coulombovské krystaly. Kromě prostorové stability magnetického pole je pak při práci s Coulombovskými krystaly obzvláště důležitá i homogenita magnetického pole. Nadměrnou magnetickou perturbaci lze výrazně snížit překrytím sestavy magnetickým stíněním nebo použitím permanentních magnetů namísto konvenčně používaných magnetických cívek. Další metodou je průměrování na více hladinových přechodů. Tento příspěvek představuje jednoduchou metodu měření stability magnetického pole v poloze iontu.
|
|
|
Systém pro skenování spektrálních čar kyanovodíku (H13C14N)
Hošek, Martin ; Řeřucha, Šimon ; Hrabina, Jan ; Čížek, Martin ; Pravdová, Lenka ; Číp, Ondřej
Definice jak metru, tak sekundy stojí na přesně měřené frekvenci. Vhodným zdrojem takovéto frekvence jsou lasery stabilizované na molekulární páry, přičemž He-Ne lasery stabilizované na páry jódu představují stavební kámen mezi zdroji stabilní frekvence ve viditelném spektru. Na druhou stranu infračervená část spektra (především v 1550 nm C-pásmu) je z metrologického pohledu zajímavá díky levným a široce dostupným komponentům. Široce užívaným absorpčním médiem na 1550 nm jsou izotopy acetylenu (12C2H2, 13C2H2), zatímco H13C14N představuje alternativu, která pokrývá širší část spektra, a navíc velmi dobře koresponduje s telekomunikačním C-pásmem. 2ν3 rotačně-vibrační pásmo bylo již dříve zkoumáno, v důsledku použití ne tak přesných metod jsou ovšem dostupná data méně přesná nežli ta pro acetylen. My prezentujeme metodu, které povede k přesnému proměření kyanovodíkových absorpčních čar s potenciálem pro uvedení HCN do Mise en Pratique, což by znamenalo, že lasery stabilizované na absorpční čáry kyanovodíku budou mezinárodně uznané jako přesný zdroj frekvence pro realizaci laserových etalonů.
|
host ::
RSS.