Библиотека · ИПА РАН

Публикации

Поиск

О проблемах создания ядерно-оптического стандарта частоты на основе $^{229}Th$

Ф. Ф. Карпешин, Л. Ф. Витушкин

Труды ИПА РАН, вып. 65, 23–28 (2023)

DOI: 10.32876/ApplAstron.65.23-28

Ключевые слова: изомер $^{229m}Th$, ядерно-оптические часы, стандарт частоты

Информация о статье Текст статьи

Аннотация

Наиболее вероятным кандидатом на роль ядерно-оптического стандарта является 8-эВ изомер $^{229m}Th$ изотопа ядра тория. Обсуждаются пути использования резонансных свойств электронной оболочки как оптического резонатора для создания лазерно-ядерных технологий, необходимых для оптической накачки ядерных изомеров и других манипуляций над атомными ядрами, ведущих к созданию стандарта частоты следующего поколения и ядерно-оптических часов на их основе. Реализация проекта требует уточнения энергии изомера вплоть до ширины ядерной линии. Это можно сделать путем резонансной оптической накачки. Ее практическое воплощение невозможно без использования резонансных свойств электронной оболочки. В нейтральных атомах они сводятся к внутренней конверсии, в ионизованных — ее место занимает резонансная конверсия. Первый путь предполагается в виде реализации на базе университета JILA. Внутренняя конверсия приводит к уширению ядерной линии на девять порядков величины, что облегчит поиск резонанса до практически реализуемого уровня. В статье подробно рассмотрен второй путь. Показано, что он позволит повысить эффективность эксперимента еще на 3–5 порядков величины. В статье разбираются важные принципы резонансной оптической накачки, такие, как наличие конечной ширины у промежуточного электронного состояния, и другие, которые обычно упускаются из виду с фатальным результатом для эксперимента.

Цитирование

Текст

Бибтех

RIS

Ф. Ф. Карпешин, Л. Ф. Витушкин. О проблемах создания ядерно-оптического стандарта частоты на основе $^{229}Th$ // Труды ИПА РАН. — 2023. — Вып. 65. — С. 23–28.

@article{karpeshin2023,
  abstract = {Наиболее вероятным кандидатом на роль ядерно-оптического стандарта является 8-эВ изомер $^{229m}Th$ изотопа ядра тория. Обсуждаются пути использования резонансных свойств электронной оболочки как оптического резонатора для создания лазерно-ядерных технологий, необходимых для оптической накачки ядерных изомеров и других манипуляций над атомными ядрами, ведущих к созданию стандарта частоты следующего поколения и ядерно-оптических часов на их основе. 
Реализация проекта требует уточнения энергии изомера вплоть до ширины ядерной линии. Это можно сделать путем резонансной оптической накачки. Ее практическое воплощение невозможно без использования резонансных свойств электронной оболочки. В нейтральных атомах они сводятся к внутренней конверсии, в ионизованных — ее место занимает резонансная конверсия. Первый путь предполагается в виде реализации на базе университета JILA. Внутренняя конверсия приводит к уширению ядерной линии на девять порядков величины, что облегчит поиск резонанса до практически реализуемого уровня. 
В статье подробно рассмотрен второй путь. Показано, что он позволит повысить эффективность эксперимента еще на 3–5 порядков величины. В статье разбираются важные принципы резонансной оптической накачки, такие, как наличие конечной ширины у промежуточного электронного состояния, и другие, которые обычно упускаются из виду с фатальным результатом для эксперимента.},
  author = {Ф.~Ф. Карпешин and Л.~Ф. Витушкин},
  doi = {10.32876/ApplAstron.65.23-28},
  issue = {65},
  journal = {Труды ИПА РАН},
  keyword = {изомер $^{229m}Th$, ядерно-оптические часы, стандарт частоты},
  note = {russian},
  pages = {23--28},
  title = {О проблемах создания ядерно-оптического стандарта частоты на основе $^{229}Th$},
  url = {http://iaaras.ru/library/paper/2155/},
  year = {2023}
}

TY  - JOUR
TI  - О проблемах создания ядерно-оптического стандарта частоты на основе $^{229}Th$
AU  - Карпешин, Ф. Ф.
AU  - Витушкин, Л. Ф.
PY  - 2023
T2  - Труды ИПА РАН
IS  - 65
SP  - 23
AB  - Наиболее вероятным кандидатом на роль ядерно-оптического стандарта
является 8-эВ изомер $^{229m}Th$ изотопа ядра тория. Обсуждаются пути
использования резонансных свойств электронной оболочки как
оптического резонатора для создания лазерно-ядерных технологий,
необходимых для оптической накачки ядерных изомеров и других
манипуляций над атомными ядрами, ведущих к созданию стандарта частоты
следующего поколения и ядерно-оптических часов на их основе.
Реализация проекта требует уточнения энергии изомера вплоть до ширины
ядерной линии. Это можно сделать путем резонансной оптической
накачки. Ее практическое воплощение невозможно без использования
резонансных свойств электронной оболочки. В нейтральных атомах они
сводятся к внутренней конверсии, в ионизованных — ее место занимает
резонансная конверсия. Первый путь предполагается в виде реализации
на базе университета JILA. Внутренняя конверсия приводит к уширению
ядерной линии на девять порядков величины, что облегчит поиск
резонанса до практически реализуемого уровня.   В статье подробно
рассмотрен второй путь. Показано, что он позволит повысить
эффективность эксперимента еще на 3–5 порядков величины. В статье
разбираются важные принципы резонансной оптической накачки, такие,
как наличие конечной ширины у промежуточного электронного состояния,
и другие, которые обычно упускаются из виду с фатальным результатом
для эксперимента.
DO  - 10.32876/ApplAstron.65.23-28
UR  - http://iaaras.ru/library/paper/2155/
ER  -