Temperatūra ir fiziskais daudzums, kas norāda objekta siltuma un aukstuma pakāpi. Mikroskopiski tas ir objekta molekulu termiskās kustības smagums. Kā mēs visi zinām, visas apkārtējās molekulas un atomi veic neregulāru siltuma kustību, kas nekad neapstājas. Mūsu saldēšanas būtība ir samazināt šo molekulu vai atomu kopējās siltuma kustības intensitāti, šķiedras lāzera marķēšanas iekārtu.
1. Ļoti svarīga tehnoloģija lāzera dzesēšanā ir Doplera dzesēšanas tehnoloģija. Doplera dzesēšanas tehnoloģijas princips ir bloķēt atomu termisko kustību, emitējot fotonus ar lāzeru, un šis šķēršļu process ir samazināt atomu impulsu. Realizēts. Tātad, kā tieši lāzers samazina šo atomu impulsu?
Pirmkārt, kvantu mehānika liek domāt, ka atomi var absorbēt tikai noteiktu frekvenci, tādējādi mainot to tempu. Doplera efekts norāda, ka frekvence kļūst augstāka, kad viļņu avots virzās uz novērotāju, un kļūst zemāks, kad viļņu avots pārvietojas prom no novērotāja. Tādu pašu secinājumu var izdarīt, kad novērotājs pārvietojas.
Tāpat tas pats attiecas uz atomiem. Kad atoma kustības virziens ir pretējs fotona kustībai, fotona frekvence palielināsies, un, kad atona kustības virziens ir vienāds fotona kustības virzienā, fotonu frekvence būs samazināt. Tad vēl viens fizikas princips ir tāds, ka, lai gan gaismai nav statiskas masas, tai ir impulss. Tad apvienojot iepriekš minētās fizikas īpašības, mēs varam izveidot vienkāršu lāzera dzesēšanas modeli.
2. Lāzera frekvence ir regulējama noteiktā diapazonā, un, ja lāzera frekvence tiek pielāgota nedaudz zemākai par atoma frekvenci, ir negaidīts rezultāts. Tas notiek, ja šāda gaismas gaisma izgaismo konkrētu atomu. Ja atoms virzās pret lāzera staru, fotona biežums palielinās sakarā ar gaismas doplera efektu, un sākotnējā lāzera fotona frekvence ir tikai nedaudz mazāka nekā atoma absorbējamā frekvence, tad Doplera efekts ir tikai pa labi. Atomi absorbē.
Un šī absorbcija izpaužas kā impulsu izmaiņas. Tā kā fotona kustības virziens ir pretējs atoma kustības virzienam, pēc tam, kad fotons saduras ar atomu, atoms pāriet uz ierosinātā stāvokļa, un impulss samazinās, tāpēc kinētiskā enerģija arī samazinās. Atomiem citos kustības virzienos atbilstošo fotonu frekvence nepalielinās, tāpēc fotonus lāzera starā nevar absorbēt, tāpēc nav tādas lietas kā impulsa pieaugums, kas ir vienāds ar kinētisko enerģiju. .
Kad mēs izmantojam vairākus lāzerus, lai apgaismotu atomus no dažādiem leņķiem, atomu temps dažādos kustības virzienos samazinās un kinētiskā enerģija samazinās. Tā kā lāzers tikai samazina atomu impulsu, pēc tam, kad šis process turpinās kādu laiku, vairuma atomu impulss sasniegs ļoti zemu līmeni, tādējādi sasniedzot saldēšanas mērķi.
Tomēr šīs tehnoloģijas piemērošanas joma galvenokārt tiek izmantota atomu dzesēšanai, un molekulām ir grūti to atdzesēt līdz ļoti zemai temperatūrai. Tomēr ultrakoldas molekulas ir daudz nozīmīgākas nekā ultracold atomiem, jo to īpašības ir sarežģītākas. Pašlaik molekulu dzesēšanas metodes ir apvienot ultracold bāzes atomus, lai iegūtu divvērtīgas molekulas. Ne jau sen Yale University atdzesēja stroncija fluorīdu (SrF) uz dažiem simtiem mikro atveru.
Vēl viens lāzera dzesēšanas veids, kas pazīstams arī kā anti-Stokes fluorescences dzesēšana, ir jauna dzesēšanas koncepcija, kas attīstās. Pamatprincips ir anti-Stoksa efekts, kas izmanto enerģijas atšķirību starp izkliedes un incidenta fotoniem, lai panāktu saldēšanu. Anti-Stoksa efekts ir īpašs izkliedes efekts, kurā izkliedētais fluorescējošais fotonu viļņa garums ir īsāks par incidenta fotonu viļņa garumu.
Tāpēc izkliedējošā fluorescējošā fotona enerģija ir augstāka nekā notikusi fotona enerģija, un procesu var vienkārši saprast kā: lēnās enerģijas lāzera fotonu izmanto, lai ierosinātu luminiscējošo vidi, apgaismojošā vide izkaisa augstas enerģijas fotonus un oriģinālu enerģija luminiscējošajā vidē tiek izņemta no dzesējamās vides. . Salīdzinot ar tradicionālo dzesēšanas metodi, lāzers nodrošina saldēšanas jaudas nodrošināšanu, un izkaisītā anti-Stokes fluorescence ir siltumnesējs.
