Name: Em Situ Medição da Birefringência da Janela de Vácuo usando 25Mg+ Fluorescência (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-06-13T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 3 s
Description: Aprenda a medir a birrefringência de janelas de vácuo usando íons de magnésio-25 como detectores in situ. Este método gera luz puramente polarizada para experimentos com átomos e íons frios.

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Este trabalho foi parcialmente apoiado pelo Programa Nacional de P&D da China (Grant No. 2017YFA0304401) e pela National Natural Science Foundation of China (Grant No. 11774108, 91336213 e 61875065).

1. Configure as direções de referência para polarizadores A e B
<ol><li>Coloque o polarizador A e o polarizador B no caminho do raio laser (280 nm quarto laser harmônico).</li>
	<li>Certifique-se de que o feixe de laser é perpendicular às superfícies dos polarizadores, ajustando cuidadosamente os suportes do polarizador para manter a luz de reflexo traseiro coincidente com a luz do incidente. NOTA: Todos os seguintes procedimentos de alinhamento para os componentes ópticos devem seguir a mesma regra. A colocação do polarizador A e B no caminho do laser não é importante. O espaçamento entre eles deve ser grande o suficiente para o ajuste conveniente futuro.</li>
	<li>Coloque um medidor de energia atrás do polarizador A e gire o polarizador para maximizar a potência de saída. Defina o ângulo azimutal (ver Resultados e Discussão) do eixo óptico do polarizador A como 0°. Defina a direção no sentido horário como a direção positiva e a direção anti-horário como a direção negativa ao observar ao longo da direção da propagação da luz.<ol>
<li>Use um estágio de rotação do motor do estepe para segurar o polarizador A e coloque o medidor de potência atrás do polarizador A para registrar os ângulos de rotação e os poderes de laser de saída. Ajuste o ângulo vs curva de potência com uma função sinusoidal; a posição máxima de potência de saída do polarizador A é 0° posição de ângulo azimutal.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Coloque o medidor de energia atrás do polarizador B e gire o polarizador B para maximizar a potência de saída. O ângulo azimutal do eixo óptico do polarizador B é então também 0°.<ol>
<li>Use outro estágio de rotação do motor do estepe para segurar o polarizador B e coloque o medidor de potência atrás do polarizador B para registrar os ângulos de rotação e os poderes de laser de saída. Ajuste o ângulo vs curva de potência com uma função sinusoidal; a posição máxima de potência de saída do polarizador B é 0° posição de ângulo azimutal (ver Figura 1).</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. Configure as direções de referência para os ângulos azimutal das placas de onda
<ol><li>Coloque um HWP no caminho do feixe entre o polarizador A e o polarizador B e gire o HWP para maximizar a potência de saída. O ângulo azimutal do eixo óptico do HWP é então 0°.<ol>
<li>Use um estágio de rotação do motor do estepe para segurar o HWP e coloque o medidor de potência atrás do polarizador B para registrar os ângulos de rotação e os poderes de laser de saída. Ajuste o ângulo vs curva de potência com uma função sinusoidal; a posição máxima de potência de saída do HWP é ângulo azimutal de 0°.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Coloque um QWP no caminho do feixe entre o HWP e o polarizador B, gire o QWP para maximizar a potência de saída. O ângulo azimutal do eixo óptico do QWP é então 0°.<ol>
<li>Use um estágio de rotação do motor do estepe para segurar o QWP e coloque o medidor de potência atrás do polarizador B para registrar os ângulos de rotação e os poderes de laser de saída. Ajuste o ângulo vs curva de potência com uma função sinusoidal; a posição máxima de potência de saída do QWP é 0° posição angular azimutal.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Remova o polarizador B e o medidor de alimentação do feixe. Use dois espelhos para direcionar o raio laser para a câmara de vácuo que abriga uma armadilha de íons para interagir com íons de 25Mg+ . NOTA: A direção de propagação a laser deve estar ao longo da direção do campo magnético dentro da câmara de vácuo. Um campo magnético é usado para definir o eixo de quantização dos íons.</li>
</ol>3. Resfriamento doppler de 25Mg+ íons únicos
<ol><li>Ligue o laser de ablação de 532 nm, que é um laser Nd:YAG comut em Q. Sua taxa de repetição é de 1 kHz, com energia de pulso de 150 μJ. O laser de ablação irradia uma superfície alvo de fio de magnésio dentro da câmara de vácuo, e então átomos de magnésio (Mg) são ejetados da superfície alvo. NOTA: A fonte de alimentação da armadilha de íons deve ser ligada.</li>
	<li>Ao mesmo tempo, ligue o laser de ionização de 285 nm para átomos mg ionizados. O laser de ionização é um quarto laser harmônico com uma potência de saída de 1 mW. O laser de ionização iluminará o centro da armadilha de íons.</li>
	<li>Certifique-se de que apenas um íon esteja preso na armadilha de íons olhando para a imagem de um dispositivo acoplado carregado multiplicado por elétrons (EMCCD). Uma imagem de exemplo mostrando íons presos é mostrada na Figura 2. Cada ponto brilhante é um íon. Se houver mais de um íon na armadilha, desligue o fornecimento de energia da armadilha de íons para liberar os íons. Em seguida, repita os passos 3.1-3.2 até que apenas um íon (ou seja, único) esteja preso. NOTA: O sistema de imagem caseiro do EMCCD consiste em quatro lentes, e sua ampliação é de 10x. O espaçamento de íons é de cerca de 2-10 μm e o espaçamento de pixels do EMCCD é de 16 μm. O EMCCD pode, portanto, ser usado para identificar a existência de um único íon.</li>
	<li>Defina o campo magnético como 6,5 Gauss ajustando a corrente das bobinas helmholtz. O campo magnético é medido comparando as diferentes frequências entre as duas transições de estado terrestre, <img align="center" alt="Equation" src="/files/ftp_upload/61175/61175eq1.jpg"> e <img align="center" alt="Equation" src="/files/ftp_upload/61175/61175eq2.jpg"> . Para obter detalhes sobre o método, consulte11.</li>
</ol>4. Bloqueie a frequência laser de resfriamento doppler de 280 nm a um medidor de comprimento de onda12
<ol><li>Escaneie a frequência do laser de 280 nm e conte os números de fótons de fluorescência coletados por um tubo multiplicador de fótons (PMT) por um contador de frequências. Ao mesmo tempo, regisse a frequência do laser usando um medidor de comprimento de onda. Encontre a frequência ressonante ν0 onde a taxa de fluorescência atinge um máximo. NOTA: A contagem de fluorescência aumentará quando a frequência laser estiver se movendo perto da frequência ressonante de íons e atingirá um máximo na frequência ressonante <img align="center" alt="Equation" src="/files/ftp_upload/61175/61175eq3.jpg"> .</li>
	<li>Bloqueie a frequência de laser no medidor de comprimento de onda usando um programa de controle de servo digital que está sendo executado em um computador que acompanha. Clique no botão Bloquear na interface gráfica do programa quando o medidor de comprimento de onda mostrar uma leitura de <img align="center" alt="Equation" src="/files/ftp_upload/61175/61175eq3.jpg"> .</li>
</ol>5. Defina a intensidade do laser para igualar a intensidade de saturação12
<ol><li>Altere a potência do laser ajustando a potência de condução de um modulador acousto-óptico (AOM), que é usado no caminho do feixe para alterar a frequência e a potência do laser. Regisso com a força e a fluorescência.</li>
	<li>Encaixar a curva da potência e a fluorescência conta com equação (6), e obter o poder de saturação <img align="center" alt="Equation" src="/files/ftp_upload/61175/61175eq4a.jpg"> .</li>
	<li>Ajuste a potência do laser <img align="center" alt="Equation" src="/files/ftp_upload/61175/61175eq4a.jpg"> para ajustar a potência de condução do AOM.</li>
</ol>6. Meça a birefringência da janela de vácuo.
<ol><li>Alternativamente, ajuste os ângulos azimutal do HWP e do QWP para maximizar a contagem de fluorescência. Regissos os ângulos azimutal do HWP e do QWP em contagens máximas, que são α e β.<ol>
<li>Use os estágios de rotação do motor do estepe para girar o HWP e o QWP e registrar os ângulos de rotação e as contagens de fluorescência correspondentes.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Use Equação (4) e Equação (5) para calcular a bireringência da janela de vácuo φ e <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/61175/61175eq5.jpg"> .</li>
</ol>

<ol><li>Robens, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-Precision+Optical+Polarization+Synthesizer+for+Ultracold-Atom+Experiments%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+A%22%5BJournal%5D)">High-Precision Optical Polarization Synthesizer for Ultracold-Atom Experiments.</a> Physical Review A. 9 (3), 34016(2018).</li>
<li>Cairncross, W. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Precision+Measurement+of+the+Electron%27s+Electric+Dipole+Moment+Using+Trapped+Molecular+Ions%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+Letters%22%5BJournal%5D)">Precision Measurement of the Electron's Electric Dipole Moment Using Trapped Molecular Ions.</a> Physical Review Letters. 119 (15), 153001(2017).</li>
<li>Bougas, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fundamentals+of+cavity-enhanced+polarimetry+for+parity-nonconserving+optical+rotation+measurements%3A+Application+to+Xe%2C+Hg%2C+and+I%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+A%22%5BJournal%5D)">Fundamentals of cavity-enhanced polarimetry for parity-nonconserving optical rotation measurements: Application to Xe, Hg, and I.</a> Physical Review A. 89 (5), 52127(2014).</li>
<li>Bragin, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-Energy+Vacuum+Birefringence+and+Dichroism+in+an+Ultra-strong+Laser+Field%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+Letters%22%5BJournal%5D)">High-Energy Vacuum Birefringence and Dichroism in an Ultra-strong Laser Field.</a> Physical Review Letters. 119 (25), 250403(2017).</li>
<li>Nicholson, T. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Systematic+evaluation+of+an+atomic+clock+at+total+uncertainty%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Systematic evaluation of an atomic clock at total uncertainty.</a> Nature Communications. 6, 6896(2015).</li>
<li>Roos, C. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Revealing+Quantum+Statistics+with+a+Pair+of+Distant+Atoms%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+Letters%22%5BJournal%5D)">Revealing Quantum Statistics with a Pair of Distant Atoms.</a> Physical Review Letters. 119 (16), 160401(2017).</li>
<li>Saulius, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-efficiency+optical+transfer+of+torque+to+a+nematic+liquid+crystal+droplet%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Physics+Letters%22%5BJournal%5D)">High-efficiency optical transfer of torque to a nematic liquid crystal droplet.</a> Applied Physics Letters. 82, 4657(2003).</li>
<li>Zhu, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Absolute+polarization+measurement+using+a+vector+light+shift%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+Letters%22%5BJournal%5D)">Absolute polarization measurement using a vector light shift.</a> Physical Review Letters. 111 (24), 243006(2013).</li>
<li>Steffen, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Note%3A+In+situ+measurement+of+vacuum+window+birefringence+by+atomic+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Review+of+Scientific+Instruments%22%5BJournal%5D)">Note: In situ measurement of vacuum window birefringence by atomic spectroscopy.</a> Review of Scientific Instruments. 84 (12), 126103(2013).</li>
<li>Yuan, W. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple+method+for+in+situ+measurement+of+vacuum+window+birefringence%5BTitle%5D)+AND+%22Review+of+Scientific+Instruments%22%5BJournal%5D)">A simple method for in situ measurement of vacuum window birefringence.</a> Review of Scientific Instruments. 90 (11), 113001(2019).</li>
<li>Xu, Z. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Precision+measurement+of+the+25Mg%2B+ground-state+hyperfine+constant%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+A%22%5BJournal%5D)">Precision measurement of the 25Mg+ ground-state hyperfine constant.</a> Physical Review A. 96 (5), 052507(2017).</li>
<li>Zhang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+long-term+frequency+stabilized+deep+ultraviolet+laser+for+Mg%2B+ions+trapping+experiments%5BTitle%5D)+AND+%22Review+of+Scientific+Instruments%22%5BJournal%5D)">A long-term frequency stabilized deep ultraviolet laser for Mg+ ions trapping experiments.</a> Review of Scientific Instruments. 84 (12), 123109(2013).</li>
<li>Yuan, W. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Precision+measurement+of+the+light+shift+of+25Mg%2B+ions%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+A%22%5BJournal%5D)">Precision measurement of the light shift of 25Mg+ ions.</a> Physical Review A. 98 (5), 52507(2018).</li>
<li>Loudon, R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLoudon%2C+R+%22The+Quantum+Theory+of+Light%2C+3rd+ed%22">The Quantum Theory of Light, 3rd ed</a>. , Oxford University Press. New York. (2000).</li>
<li>Hu, Z. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Demonstration+of+an+ultrahigh-sensitivity+atom-interferometry+absolute+gravimeter%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+A%22%5BJournal%5D)">Demonstration of an ultrahigh-sensitivity atom-interferometry absolute gravimeter.</a> Physical Review A. 88 (4), 043610(2013).</li>
</ol>

Os autores não têm nada a revelar.

Este manuscrito descreve um método para realizar a medição in situ da birefringência da janela de vácuo e dos estados de polarização da luz laser dentro da câmara de vácuo. Ajustando os ângulos azimutal do HWP e do QWP (α e β), o efeito da birefringência da janela de vácuo (δ e φ) pode ser compensado de modo que o laser dentro da câmara de vácuo é uma luz pura circularmente polarizada. Neste ponto, existe uma relação definitiva entre a birefringência da janela de vácuo e os ângulos azimutal do HWP e do QWP, a partir do q...

Em muitos campos de pesquisa, como experimentos de átomos frios1, medição do dipolo elétrico momento2,teste de paridade-não conservação3,medição da birefringência de vácuo4,relógios ópticos5,experimentos de óptica quântica6e estudo de cristal líquido7, é importante medir e controlar com precisão os estados de polarização da luz laser.
Em experimentos envolvendo o uso de um ambiente de vácuo, o efeito de birefringência induzida pelo estresse das janelas de vácuo afetará os estados de polarização da luz laser. Não é viável colocar um analisador de polarização dentro da câmara de vácuo para medir diretamente os estados de polarização da luz laser. Uma solução é usar átomos ou íons diretamente como um analisador de polarização in situ para analisar a birefringência das janelas de vácuo. As mudanças de luz vetoriais dos átomos de Cs8 são sensíveis aos graus de polarização linear da incidência da luz laser9. Mas este método é demorado e só pode ser aplicado à detecção de luz laser linearmente polarizada.
Apresentado é um novo método, rápido, preciso, in situ para determinar os estados de polarização da luz laser dentro da câmara de vácuo com base na maximização de 25Mg+ fluorescência em uma armadilha de íons. O método baseia-se na relação da fluorescência de íons com os estados de polarização da luz laser, que é afetada pela birefringência da janela de vácuo. O método proposto é usado para detectar a birefringência de janelas de vácuo e graus de polarização circular da luz laser dentro de uma câmara de vácuo10.
O método é aplicável a quaisquer átomos ou íons cuja taxa de fluorescência seja sensível aos estados de polarização da luz laser. Além disso, enquanto a demonstração é usada para preparar uma luz circularmente polarizada, com o conhecimento da birefringência da janela de vácuo, estados de polarização arbitrária de luz laser podem ser preparados dentro da câmara de vácuo. Portanto, o método é bastante útil para uma ampla gama de experimentos.

<table><tbody><tr><td>laser refrigerando de 280 nanômetro Doppler</td><td>Toptica</td><td>SYST DL-FHG Pro 280</td><td>Doppler refrigerando o laser laser da</td></tr><tr><td>ionização de 285 nanômetro Laser da ionização</td><td>de Toptica</td><td>SYST DL-FHG Pro 285</td><td>Laser</td></tr> da <tr><td>ablação</td> Tecnologia EL-532-1.5W Q-comutada da <td>optoeletrônica das indústrias</td><td>Tecnologia EL-532-1.5W</td><td>Q-comutada: YAG</td></tr><tr><td>laser AOM</td><td>Gooch & Housego</td><td>AOMO 3200-1220</td><td>comprimento de onda até 257 nm</td></tr><tr><td>Câmera EMCCD</td><td>Andor</td><td>iXon3 897</td><td>imagem de 25Mg+ em armadilha de íons</td></tr><tr><td>Polarizador Glan-Taylor</td><td>Union Optic Relação</td><td>de distinção personalizada</td><td>1e-6</td></tr><tr><td>Meia placa</td><td>de onda Union Optic</td><td>Feito sob medida</td><td>de quartzo</td></tr><tr><td>Tubo multiplicador de fótons</td><td>Hamamatsu</td><td>H8259-09</td><td>contagem fluorescente</td></tr><tr><td>Medidor de potência</td><td>Thorlabs</td><td>PM100D</td><td>monitor de potência a laser</td></tr><tr><td>Quarter waveplate</td><td>Union Optic</td><td>Feito sob medida</td><td>de quartzo</td></tr><tr><td>Espelho</td><td>Union Optic</td><td></td><td>Dielétrico personalizado revestido para 280 nm</td></tr><tr><td>Estágio de rotação do motor de passo</td><td>Thorlabs</td><td>K10CR1 / M</td> placas de <td>onda rotativa</td></tr><tr><td>Câmara</td> <td>de vácuoKimball Physics</td><td>MCF800-SphSq-G2E4C4</td><td>feito de</td></tr><tr><td>titânio Janela de vácuo</td><td>Union Optic</td><td>Custom</td><td>feito de sílica fundida</td></tr></tbody></table>

em situ medição da birefringência da janela de vácuo usando 25mg+ fluorescência

In Situ Measurement of Vacuum Window Birefringence using 25Mg+ Fluorescence

O controle preciso dos estados de polarização da luz laser é importante em experimentos de medição de precisão. Em experimentos envolvendo o uso de um ambiente de vácuo, o efeito de birefringência induzida pelo estresse das janelas de vácuo afetará os estados de polarização da luz laser dentro do sistema de vácuo, e é muito difícil medir e otimizar os estados de polarização da luz laser in situ. O objetivo deste protocolo é demonstrar como otimizar os estados de polarização da luz laser com base na fluorescência de íons no sistema de vácuo, e como calcular a birefringência das janelas de vácuo baseadas em ângulos azimutais de placas de ondas externas com matriz Mueller. A fluorescência de 25Mg+ íons induzidos pela luz laser que é ressonante com a transição de |32P3/2, F = 4, mF = 4 <img align="center" alt="Equation 100" src="/files/ftp_upload/61175/61175img1.jpg" style="color: rgb(68, 0, 68); font-size: 18px; font-weight: 700;"> → | 32S1/2,F = 3, mF = 3é sensível ao estado de <img align="center" alt="Equation 100" src="/files/ftp_upload/61175/61175img1.jpg" style="color: rgb(68, 0, 68); font-size: 18px; font-weight: 700;">   polarização da luz laser, e a fluorescência máxima será observada com luz pura polarizada circularmente. Uma combinação de placa de meia onda (HWP) e placa de quarta-de-onda (QWP) pode alcançar o retardo de fase arbitrária e é usada para compensar a birefringência da janela de vácuo. Neste experimento, o estado de polarização da luz laser é otimizado com base na fluorescência de 25Mg+ íon com um par de HWP e QWP fora da câmara de vácuo. Ajustando os ângulos azimutal do HWP e QWP para obter fluorescência de íons máximos, pode-se obter uma luz pura polarizada circular dentro da câmara de vácuo. Com as informações sobre os ângulos azimutal do HWP externo e QWP, a birefringência da janela de vácuo pode ser determinada.

A Figura 3 mostra o caminho do viga do experimento. Polarizador B na Figura 3a é removido após a inicialização do ângulo(Figura 3b). O laser passou por um polarizador, um HWP, um QWP, e a janela de vácuo, sequencialmente. O vetor stokes do laser <img align="center" alt="Equation" src="/files/ftp_upload/61175/61175eq6.jpg"> é, onde <img align="center" alt="Equation" s...

Apresentado aqui é um método para medir a birefringência das janelas de vácuo maximizando as contagens de fluorescência emitidas por Doppler resfriado 25Mg+ íons em uma armadilha de íons. A birefringência das janelas de vácuo mudará os estados de polarização do laser, que podem ser compensados alterando os ângulos azimutais das placas de onda externas.

Em Situ Medição da Birefringência da Janela de Vácuo usando 25Mg+ Fluorescência

Accurate control of the polarization states of laser light is important in precision measurement experiments. In experiments involving the use of a vacuum ...

O método aqui apresentado, pode ser usado para compensar em uma birefringência de janelas de vácuo, para gerar uma luz puramente polarizada, dentro de uma câmara de vácuo. Ele pode ter muitas aplicações em experimentos em andamento envolvendo átomos frios ou íons. A principal vantagem dessa técnica é que não são usados átomos ou íons não apenas como objetos a serem iniciados, mas também, como detectores in-situ de estados de polarização.Assim, podemos evitar colocar um analisador de polarização no sistema de vácuo. Demonstrando o procedimento estará Wen Hao Yuan, um engenheiro do nosso laboratório, Zhi Yu Ma e Peng Hao, dois alunos de doutorado do nosso laboratório. Para configurar as direções de referência para os polarizadores A e B, coloque os polarizadores no caminho de um raio laser de 280 nanômetros quarto harmônico, e ajuste cuidadosamente os suportes polarizadores para manter a luz de reflexo traseiro coincidente com a luz do incidente, para manter o feixe de laser perpendicular às superfícies polarizadoras.Coloque um medidor de potência atrás do polarizador A e gire o polarizador para maximizar a potência de saída. Registo o ângulo do polarizador A por Stepper Motor Rotation Stage e a potência atrás do polarizador A, por medidor de potência. Em seguida, coloque o medidor de energia atrás do polarizador B e gire o polarizador B para maximizar a potência de saída.Regisso o ângulo do polarizador B, pelo Estágio de Rotação do Motor Stepper e a potência atrás do polarizador B, por medidor de potência. Para configurar as direções de referência para os ângulos azimutais das placas de onda, coloque uma placa de meia onda no caminho do feixe entre os polarizadores e gire a placa de onda para maximizar a potência de saída. Use o medidor de energia atrás do polarizador B, para registrar os ângulos de rotação e os poderes de laser de saída.Coloque uma placa de quarto de onda no caminho do feixe entre a placa de meia onda e o polarizador B, e gire a placa de quarta-onda para maximizar a potência de saída. Use o medidor de energia atrás do polarizador B, para registrar os ângulos de rotação e os poderes de laser de saída. Em seguida, remova o polarizador B e o medidor de alimentação do caminho do feixe.Use dois espelhos para direcionar o raio laser para a câmara de vácuo que abriga uma armadilha de íons, para interagir com íons de magnésio-25. Para o resfriamento do doppler de íons de magnésio único-25, primeiro virou um laser de ablação de 532 nanômetros e um laser de ionização de 285 nanômetros. Para ter certeza de que apenas um íon está preso na armadilha de íons, olhe para a imagem de um dispositivo acoplado carregado multiplicado por elétrons.Os átomos de magnésio têm três isótopos, então vamos analisar isótopos de magnésio-25, usando a frequência de ionização adequada. Em seguida, ajuste a corrente da bobina hem, para definir o campo magnético para 6,5 Gals. Para travar a frequência laser de resfriamento do Doppler a um medidor de comprimento de onda, use um contador de frequência para esfolar a frequência do laser de 280 nanômetros e do tubo multiplicador de fótons, enquanto usa um medidor de comprimento de onda para registrar a frequência do laser.Quando a frequência ressonante em que a taxa de fluorescência atinge um máximo, use um programa de controle de servo digital, para bloquear a frequência de laser ao medidor de comprimento de onda. Para definir a intensidade do laser para igualar a intensidade de saturação, ajuste a potência de condução de um modulador acousto-óptico, para definir o poder do laser. Regisso com a potência e a fluorescência e use as equações apropriadas para se encaixar na curva da potência e na contagem da fluorescência, para obter o poder de saturação.Em seguida, ajuste a potência de condução modulador acousto-óptica, para definir a potência laser para a potência de saturação determinada. Alternativamente, ajuste os ângulos azimutal das placas de meia e meia-onda perto, para maximizar a contagem de fluorescência à mão e registrar os ângulos azimutal das placas, em suas contagens máximas. Em seguida, use os Estágios de Rotação do Motor Stepper para girar as placas e registrar os ângulos de rotação e as contagens de fluorescência correspondentes.Como o íon magnésio-25 tem 48 níveis de Zeeman, as soluções analíticas não podem ser derivadas das equações de taxa. Esses dados, no entanto, podem ser simulados por um programa numérico. Aqui, as relações entre os estados de polarização e a fluorescência contam sob diferentes intensidades de luz, indicando que o estado de polarização da luz dentro da câmara de vácuo para esta análise, foi superior a 0,999, quando as contagens de fluorescência foram maximizadas.Nesta posição, a flutuação da contagem de fluorescência foi inferior a 2%Aqui, a relação do poder laser e da fluorescência conta sob diferentes frequências de ajuste D, é mostrada. Traçar os dados em curvas permite determinar o valor de energia saturada em cada frequência. Ao fixar o ângulo azimutal de uma placa de onda, girando a outra, e registrando os ângulos e as contagens de fluorescência, podem ser avaliadas diferenças entre os resultados teóricos e experimentais.Nesta análise, os dados teóricos e experimentais foram estreitamente acompanhados, demonstrando a confiabilidade do método. Ao colocar os polarizadores e as placas de onda em caminhos laser, lembre-se que o raio laser deve ser perpendicular às superfícies em cada elemento de polarização. Como a birefringência ou janela é afetada pela temperatura, podemos usar este método simples e rápido, para compensar alguns dos efeitos em tempo real, para o seu feedback duas placas de onda.Este método fornece medida para a obtenção de medições, de birefringência de janelas em campos baseados em vácuo, como relógios ópticos e experimentos.

in-situ-measurement-vacuum-window-birefringence-using-25mg

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Os sensores fluorescentes de núcleo microcavidade empregar um alto índice de revestimento quantum dot-no canal de sílica microcapilares. As mudanças no índice de refracção dos fluidos bombeados para a causa do canal capilar se desloca no espectro de fluorescência microcavidade que pode ser utilizado para analisar o meio do canal.

Síntese e Operação de Fluorescente-core microcavidades de Sensoriamento refractométricos

Aqui apresentamos um protocolo para construir um espectrómetro de Brillouin rápida. Cascata matriz fase praticamente fotografada (Vipa) etalons alcançar uma velocidade de medição mais de 1.000 vezes mais rápido do que de digitalização tradicional espectrômetros Fabry-Perot. Este melhoramento proporciona os meios para análise de Brillouin de tecido e biomateriais em níveis baixos de potência in vivo.

Alta velocidade Spectrometer Sub-GHz para Brillouin Scattering Análise

Apresentamos o VacuSIP, um método simples, não intrusivo e confiável para amostragem pontual limpa e precisa de água. O sistema foi desenvolvido e avaliado para a coleta simultânea da água inalada e exalada por alimentadores de suspensão bentônica in situ, para medir de forma limpa a remoção e excreção de compostos particulados e dissolvidos.

VacuSIP, um método melhorado para Inex<em&gt; In Situ</em&gt; Medição de partículas e dissolvidos compostos Processado por alimentadores de suspensão ativa

Podemos descrever a construção de um espectrómetro de (CW-SBS) continuous-wave-estimulada-Brillouin-dispersão rápida. O espectrômetro emprega lasers de diodo de frequência única e um entalhe vapor atômico-filtro para adquirir espectros de transmissão das amostras turvas/não-turvo com alta-resolução espectral em velocidades de até 100-fold mais rápido do que aqueles de espectrômetros de CW-SBS existentes. Esta melhoria permite a análise de material de alta velocidade Brillouin.<br...

Espectrômetro de espalhamento Brillouin estimulado assemelhace de alta velocidade para análise de Material

Aqui, apresentamos um método de caracterização espectroscópica de moléculas orgânicas através da espectroscopia de fotoluminescência tempo-resolvido a escala temporal nanossegundo-para-milissegundo em condições de livre de oxigênio. Também são descritos métodos para eficientemente remover oxigênio das amostras e, assim, limitar a têmpera de luminescência.

Tempo-resolvido compostos orgânicos de Photophysical caracterização dos Triplet-colheita em um livre de oxigênio ambiente usando uma câmera de iCCD

Processos de fabricação de iões lantanídeos magneticamente altamente responsivo quelantes polymolecular assemblies são apresentados. A resposta magnética é ditada pelo tamanho montagem, que é adaptado por extrusão através de membranas nanopore. As assembleias alignability magnética e temperatura induzido por alterações estruturais são monitoradas por medições de birrefringência, uma técnica complementar de ressonância magnética nuclear e a dispersão de nêutrons de ângulo pequeno.

Procedimentos de fabricação e medições de birrefringência por projetar Lanthanide magneticamente responsivo Ion quelantes Phospholipid assembleias

Durante o derretimento da indução do vácuo, a espectroscopia laser-induzida da avaria é usada para executar a análise quantitativa tempo real dos elementos do principal-ingrediente de uma liga derretida.

Análise quantitativa de indução a vácuo de fusão por espectroscopia de degradação induzida por laser

Aqui, apresentamos um protocolo para realizar espectroscopia sensível, espacialmente resolvidos de gás na região do infravermelha médio, usando a mistura de quatro ondas degenerado combinado com upconversion deteção.

Quatro ondas infravermelho degenerada mistura com detecção de Upconversion para detecção de gás quantitativa

Este artigo fornece instruções passo a passo para fazer medições de FRET precisas totalmente corrigidas em biomoléculas individuais, difundindo livremente biomoléculas usando o smfBox de código aberto e barato, desde ligar, através do alinhamento e foco, até a coleta e análise de dados.

Fazendo medições de FRET de molécula única precisas e precisas usando o smfBox de código aberto

Uma abordagem é aqui apresentada para imagens intravitais de longo prazo usando janelas de silicone opticamente claras que podem ser coladas diretamente ao tecido/órgão de interesse e à pele. Essas janelas são mais baratas e mais versáteis do que outras atualmente utilizadas no campo, e a inserção cirúrgica causa inflamação e angústia limitadas aos animais.

Imagem intravital longitudinal através de janelas de silicone claras

A Espectroscopia Raman de Célula Fluida (FCRS) permite observações em operação de fenômenos de reação e transporte durante a corrosão aquosa de vidros de silicato em nível microscópico, em temperaturas elevadas e em tempo real. Sem interromper os processos em andamento, o FCRS fornece informações sobre mecanismos de reação, cinética e processos de transporte.

Espectroscopia Raman de célula fluida para estudos operacionais de fenômenos de reação e transporte durante a corrosão de vidro de silicato

Aprenda a medir a birrefringência de janelas de vácuo usando íons de magnésio-25 como detectores in situ. Este método gera luz puramente polarizada para experimentos com átomos e íons frios.

Em Situ Medição da Birefringência da Janela de Vácuo usando ²⁵Mg⁺ Fluorescência

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