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铷离子-铷原子混合阱飞行时间谱的拟合和仿真模拟

Analysis and simulation of time-of-flight spectrum in Rb+-Rb hybrid trap

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离子-原子混合阱是研究带电粒子-中性粒子低温反应的理想平台,直接甄别反应产物最准确的方法是带电粒子飞行时间谱,飞行时间谱峰的强度、位置(飞行时间)和宽度给出了相应带电粒子的强度和动能(温度)等信息.本文通过分析和模拟铷离子-原子混合阱中的飞行时间谱,获得了不同荷质比的离子绝对强度和温度等信息.具体说,首先使用Gumbel型极值分布函数飞行时间谱的谱峰,获得谱峰强度、位置和宽度等信息.然后对实验建模得到耦合的原子数和总带点离子的速率方程,用这些速率方程拟合实验数据,并结合实验测量到的绝对原子数,获得绝对的离子数强度.由此提供了一种标定探测器(本文使用的是微通道板)的方法.改变电离激光的波长和强度得到的标定因子是一致的,表明了这种方法的可靠性.此外,利用COMSOL Multiphysics模拟实验的飞行时间谱,仿真模拟结果表明离子动能大,谱峰宽度窄.本文对飞行时间谱的强度和宽度分析为冷原子光电离过程的离子-原子反应碰撞和带电粒子温度弛豫奠定了基础.

梁玮宸、王昱寒、张熙、王飞、贾凤东、薛平、钟志萍

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中国科学院大学物理科学学院,北京 100049

清华大学物理系,低维量子物理国家重点实验室,北京 100084

离子-原子混合阱 离子-原子低温化学 飞行时间质谱 微通道板的标定因子

北京市自然科学基金中央高校基本科研业务费专项中国科学院重点研究计划中国科学院近地空间环境重点实验室开放课题国家重点研发计划国家重点研发计划国家自然科学基金国家自然科学基金

1212014XDPB08-3GE2020-012017YFA03049002017YFA04023006197509161575108

2023

10.7498/aps.72.20222273

物理学报
中国物理学会，中国科学院物理研究所

物理学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.038
ISSN：1000-3290
年,卷(期)：2023.72(9)
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