激光冷却Li-like氧离子束

动量分散降低一个量级

采用激光冷却技术，将相对论性Li-like氧离子束的纵向动量分散降至电子冷却的十分之一，为储存环束流相变研究和精密激光谱学提供新手段。

Wen, Weiqiang · Wang, Hanbing · Chen, Dongyang · Huang, Zhongkui · 原有进 · 张大成 · Winters, Danyal F.A. · Klammes, Sebastian · Litvinov, Sergey A. · Kiefer, Daniel · Walther, Thomas · Loeser, Markus · Siebold, Mathias · Schramm, Ulrich · Khan, Nadir · Li J. · Tang, Meitang · Wu, Junxia · 殷达钰 · 冒立军 · 杨建成 · 张少锋 · Bussmann, Michael H. · Ma, Xinwen

Physical Review A 2024

参数信息

相对纵向动量分散

2.0×10⁻⁶

束流速度

64 % c

技术优势

冷却性能跃升一个量级

直接观测到的纵向动量分散比电子冷却低一个数量级，为束流相变研究和精密谱学提供了所需的极低动量分散。

实时诊断束流动力学

利用高灵敏度肖特基谐振腔实时监测激光冷却过程中的纵向动力学，直接观测束团内动量分布演化。

理论-实验闭环模拟

开发多粒子相空间跟踪程序，从实验观测反推出束流动量分布，为解释和优化激光冷却提供定量工具。

应用场景

• 粒子加速器：为大型加速器提供超冷离子束技术方案。
• 离子束冷却：用激光冷却替代电子冷却，获得更低动量分散。
• 精密激光谱学：降低多普勒展宽，提升谱学测量精度。
• 储存环物理：支持储存环中的束流动力学与相变研究。
• 束流相变研究：提供可调控的极低动量分散束流，用于观测相变。