使用基于激光的蒸发冷却来冷却带负电的分子

2023-06-30 15:54:29 来源:互联网


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鲁普雷希特卡尔斯大学物理研究所的物理学家团队与因斯布鲁克大学离子物理和应用物理研究所的同事合作,开发了一种激光技术,可以选择性地从样品中去除最高能的离子,从而冷却剩余的离子。

该小组在《自然物理学》杂志上发表的论文中描述了他们的方法及其可能的用途。《自然》团队还在同一期发表了一篇研究亮点论文,概述了该团队在这项新工作上的工作。

冷却分子离子在物理和化学研究中具有广泛的应用价值,包括目前为更好地了解土星卫星泰坦等天体的化学而开展的工作。不幸的是,冷却带负电的分子已被证明更加困难,并且它们的用途受到限制。在这项新的努力中,研究团队开发了一种技术,使该过程相对简单。

这个想法源于之前涉及使用蒸发冷却的工作,这是一种与蒸发冷却器相关的技术,用于为干燥地区的房屋降温。在这种情况下,该技术用于通过改变包含反质子的陷阱的形状来使反质子带负电。

在这项新工作中,研究小组首先使用射频陷阱将OH-阴离子样本保持在约370K的温度下。他们使用一种称为单光分离激光器的特殊类型激光来操纵陷阱中的阴离子。这是通过将激光调整到所需的阈值来完成的,该阈值中和了穿过激光束的离子,从而将它们从陷阱中去除。

随着这个过程的继续,那些能量最高的阴离子被慢慢去除,留下那些能量较低的阴离子。这使得整个捕集器和剩余的样品变得更加凉爽。在随后的试验中,该团队发现他们能够优化该过程,从而将疏水阀冷却几个数量级。

研究小组得出的结论是,他们的技术可用于实验室研究,也可用于与更好地了解星际云或土卫六等天体大气相关的研究。

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