Ultradichte Gase: Laser Kühlung & Spektroskopie

In früheren Arbeiten haben wir diese neuartige Kühlmethode mit einer beheizten Gaszelle demonstriert, die ein Rubidium-Argon-Gasgemisch bei 200 bar Druck enthielt. In unserem Experiment zur relativen Kühlung nähert sich die Kühlleistung 100 mW, was mehr als einen Faktor 10000 über der Kühlleistung liegt, die in Experimenten zur Dopplerkühlung verdünnter atomarer Gase erreicht wurde. Häufige Zusammenstöße von Rubidiumatomen mit dem Argon-Puffergas versetzen Rubidium vorübergehend in Resonanz mit dem anregenden, weit rot verstimmten Laserfeld, während der anschließende spontane Zerfall in der Nähe der ungestörten Übergangsfrequenz stattfindet. Während dieses Prozesses wird der Probe kinetische Energie entzogen, und die Temperatur sinkt.

In jüngerer Zeit haben wir mehrere spektroskopische Experimente an atomaren und molekularen Proben durchgeführt, die einer edlen Puffergasumgebung im Druckbereich von 100 bar ausgesetzt waren. Die häufigen Zusammenstöße der Puffergasatome mit den optisch aktiven Spezies führen zu einer Thermalisierung der quasimolekularen Zustände. Unser Ziel ist es, sowohl spektroskopische Informationen für unser VUV-Photonenkondensationsexperiment zu erhalten als auch eine mögliche Kühlung durch Laser-Redistribution beginnend bei Raumtemperatur zu ermöglichen.