Теоретическое исследование влияния соударений атомов с поверхностью газовой ячейки на процесс оптической накачки

• Автор: Соколов, Игорь Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 173 c. : ил

1. ВВЕДЕНИЕ
2. ВЫВОД СИСТЕМЫ УРАВНЕНИЙ ОПТИЧЕСКОЙ НАКАЧКИ
2.1. Вывод системы кинетических уравнений для матрицы плотности активных атомов в оптически тонкой ячейке. Исходные приближения
2.2. Метод решения системы кинетических уравнений
2.3. Граничные условия для матрицы плотности
3. РЕЛАКСАЦИИ НА СТЕНКАХ ГАЗОВОЙ ЯЧЕЙКИ В ЭКСПЕРИМЕНТАХ
ПО ОПТИЧЕСКОЙ НАКАЧКЕ В ОТСУТСТВИЕ РАДИОПОЛЯ
3.1. Двухуровневая система
3.2. Учет конечной оптической толщины ячейки
3.3. Влияние спектральных и поляризационных свойств света накачки на характер пристеночной релаксации
4. ВЛИЯНИЕ ДШФУЗИИ АТОМОВ И РЕЛАКСАЦИИ ИХ НА СТЕНКАХ НА ФОРМУ ДВОЙНОГО РАДООПТИЧЕСКОГО РЕЗОНАНСА В ОПТИЧЕСКИ ТОНКИХ ЯЧЕЙКАХ
4.1. ДРОР в поле бегущей радиоволны
4.1.1. Слабое радиополе
4.1.2. Сильное радиополе
4.2. ДРОР в поле стоячей волны
4.3. Форма линии СТ перехода
5. СДВИГ И АДИАБАТИЧЕСКОЕ УШИРЕНИЕ СВЕРХТОНКОГО ПЕРЕХОДА И СИГНАЛА ДРОР В ЯЧЕЙКАХ С ЗАЩИТНЫМ ПОКРЫТИЕМ СТЕНОК
5.1. Сдвиг и адиабатическое уширение линии СТ перехода в
ячейках без буферного газа

5.2. Использование защитных покрытий в ячейках с буферным газом
6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
7. ПРИЛОЖЕНИЕ: I. Расчет вклада неконтактных членов сверхтонкого взаимодействия в сдвиги линий сверхтонких переходов
2. Сравнительный анализ вариантов О ТВ на основе задачи о вычислении сдвигов линий СТС атома водорода в гелиевой среде
8. ЛИТЕРАТУРА

Метод оптической накачки (ОН), предложенный более 30 лет назад Кастлером, до сих пор не исчерпал всех своих возможностей и остается эффективным средством изучения свойств вещества. Он позволяет обнаруживать весьма тонкие явления при взаимодействии атомов с электромагнитным излучением, между собой, осуществить прецизионные измерения широкого круга атомных констант /1-5/. Особенно ярко преимущества этого метода проявляются при исследовании сверхтонкой структуры (СТО) атомов, колебательной и вращательной структур молекул, где все другие методы нелинейной спектроскопии сверхвысокого разрешения не могут составить конкуренции экспериментам по оптической накачке и магнитному резонансу в силу существующего различия в абсолютной монохроматичности генераторов оптического и радио,диапазона. По этой же причине многие приборы квантовой электроники строят с использованием электронных переходов, лежащих в радиодиапазоне /6-8/.
Дальнейшее совершенствование приборов квантовой электроники, а также повышение надежности информации, извлекаемой из эксперимента, требуют более детального теоретического рассмотрения процессов, протекающих в основном элементе как технических устройств, так и экспериментальных установок - в газовой ячейке. Изучению этих процессов посвящено большое число работ. При этом сравнительно мало внимания уделялось взаимодействию атомов с поверхностью газовой кюветы, несмотря на то, что для широкого круга экспериментальных ситуаций такое взаимодействие оущественно.

а асимптотическим состоянием - стационарное решение (3.12).
После того, как решение найдено, диффузионные и другие релаксационные скорости могут быть определены по формулам (3.2)--(3.7). Например, в стационарном режиме из (3.3) получается
*Р -Ж, (ЗЛ5)

Конкретные расчеты начнем с наиболее ччасто встречающегося случая, когда накачка осуществляется широкой линией неполяризо-ванного или линейно-поляризованного света, охватывающей все сверх тонкие подуровни возбужденного состояния с данным j . Скорость возбуждения при этом определяется формулой (2.58), моменты выше нулевого ранга не возникают, задача становится эквивалентной двухуровневой (третий - оптический уровень, через который осуществляется оптическая накачка, - удается исключить - см.(2.56). В системе остается лишь два уравнения - для - (^ р и
(М).и. вж
Если отделить (|+ и с помощью (3.10). Здесь Г определено в (2.47),
VI - л/ооо 0"+^-) ~ X Лг1ч1) (£-■*$) '> Ф ~ ~/з? ■

Из системы (3.16) следует уравнение для /1[1^)
= - ГА/(?,0+Ы(/У.-^г,О); (З.и