原子周波数標準:セシウム1次周波数標準器.原子泉コリメーションによる周波数安定度の向上

Abstract

A new method of reducing the horizontal velocity components of launched atoms using a laser beam in the vertical direction is described. This laser beam produces a harmonic potential in the horizontal direction. If the initial atomic position is close to the center of the laser beam, the horizontal velocity component becomes almost zero after a quarter period of harmonic oscillation. If the laser is switched off at this moment, the horizontal velocity component is very small afterwards. This method is expected to be useful to improve the S/N ratio of the spectrum observed with the atomic fountain frequency standard.

本論文では、鉛直方向に打ち上げられた原子泉の水平方向の速度成分を抑えるための新たな方法として、鉛直方向のレーザービームを用いることを提案する。このレーザー光は、分散力によって水平方向に調和ポテンシャルを形成する。原子の初期位置がレーザービームの中心付近であるならば、水平方向の速度成分は調和振動の1/4周期後にはほとんどゼロになる。この瞬間にレーザー光を切ることでその後の水平方向の速度成分は非常に小さなものになる。この方法は原子泉型周波数標準器で観測されるスペクトルのS/N比を向上させるのに有用であると考えられる。