ВУХФОТОННЫЙ РЕЗОНАНСНЫЙ МЕХАНИЗМ ОПТИЧЕСКОЙ НАКАЧКИ 8.3-эВ ИЗОМЕРА 229mTh В НЕЙТРАЛЬНЫХ АТОМАХ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Обсуждается возможность уточнения энергии ядерного изомера 229mTh с энергией 8.36-эВ — наиболее вероятного кандидата на роль ядерного стандарта частоты — с помощью резонансной оптической накачки. Основное внимание уделено вопросу расширения резонанса с целью сокращения времени сканирования. Предложенный двухфотонный метод использует радикальное уширение линии изомера за счет смешивания с электронным переходом. Этот метод не обременен уменьшением сечения, в отличие от резонансного уширения за счет внутренней конверсии или преднамеренного экстрауширения спектральной линии лазера накачки. В рассматриваемом случае он оказывается на два порядка эффективнее. Он применим как к ионизованным, так и к нейтральным атомам тория. Реализация метода предполагает возбуждение как ядра, так и электронной оболочки в конечном состоянии.

Об авторах

Ф. Ф Карпешин

Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева

Email: fkarpeshin@gmail.com
Санкт-Петербург, Россия

Список литературы

  1. E. Peik, T. Schumm, M. S. Safronova, A. Palffy, J. Weitenberg, and P. G. Thirolf, Quantum Sci. Technol. 6, 034002 (2021).
  2. S. A. King, L. J. SpieB, P Micke, A. Wilzewski, T. Leopold, E. Benkler, R. Lange, N. Huntemann, A. Surzhykov, V. A. Yerokhin, J. R. Crespo Lopez-Urrutia, and P. O. Schmidt, Nature 611, 43 (2022).
  3. V. V. Flambaum, Phys. Rev. Lett. 97, 092502 (2006).
  4. D. Antypas, A. Banerjee, C. Bartram, M. Baryakhtar, J. Betz, J. J. Bollinger, C. Boutan, D. Bowring, D. Budker, D. Carney, G. Carosi, S. Chaudhuri, S. Cheong, A. Chou, M. D. Chowdhury, R. T. Co, et al., arXiv: 2203.14915 [hep-ex].
  5. E. Peik and M. Okhapkin, Comput. Rend. Phys. 16, 516 (2015).
  6. V. V. Flambaum and V. A. Dzuba, Can. J. Phys. 87, 25 (2009).
  7. J. Tiedau, M. V. Okhapkin, K. Zhang, et al., Phys. Rev. Lett. [in print].
  8. L. Von der Wense, B. Seiferle, M. Laatiaoui, J. B. Neumayr, H.-J. Maier, H.-F. Wirth, C. Mokry, J. Runke, K. Eberhardt, C. E. Dullmann, N. G. Trautmann, and P. G. Thirolf, Nature 47, 533 (2016).
  9. L. von der Wense and Z. Chuankun, Eur. Phys. J. Ser. D74, 146 (2020).
  10. F. F. Karpeshin and M. B. Trzhaskovskay, Phys. Rev. C76, 054313 (2007).
  11. В. И. Исаков, ЯФ 80, 605 (2017) [Phys. At. Nucl. 80, 1080 (2017)].
  12. S. Kraemer, J. Moens, M. Athanasakis-Kaklamanakis, S. Bara, K. Beeks, P. Chhetri, K. Chrysalidis, A. Claessens, T. E. Cocolios, J. G. M. Correia, H. De Witte, R. Ferrer, S. Geldhof, R. Heinke, N. Hosseini, M. Huyse, et al., Nature 617, 706 (2023).
  13. A. Palffy, J. Evers, and C. H. Keitel, Phys. Rev. C 77, 044602 (2008).
  14. A. Palffy, O. Buss, A. Hoefer, and H. A. Weidenmuller, Phys. Rev. C92, 044619 (2015).
  15. A. Ya. Dzyublik, G. Gosselin, V. Meot, and P. Morel, Europhys. Lett. 102, 62001 (2013).
  16. A. Ya. Dzyublik, JETP Lett. 92, 130 (2010).
  17. L. von der Wense, P. V. Bilous, B. Seiferle, S. Stellmer, J. Weitenberg, P. G. Thirolf, A. Palffy, and G. Kazakov, Eur. Phys. J. A 56, 176 (2020).
  18. Д. Ф. Зарецкий, Ф. Ф. Карпешин, ЯФ 29, 306 (1979) [Sov. J. Nucl. Phys. 29, 151 (1979)].
  19. Б. А. Зон, Ф. Ф. Карпешин, ЖЭТФ 97, 401 (1990) [B. A. Zon and F. F. Karpeshin, Sov. Phys. JETP 70, 224 (1990)]
  20. V. A. Krutov, Ann. Phys. (Leipzig) 21, 291 (1968).
  21. В. А. Крутов, Письма в ЖЭТФ 52, 1176 (1990) [JETP Lett. 52, 584 (1990)].
  22. D. Kekez, A. Ljubicic, K. Pisk, and B. A. Logan, Phys. Rev. Lett. 55, 1366 (1985).
  23. C. Rosel, F. F. Karpeshin, P. David, H. Hanscheid, J. Konijn, C. T. A. M. de Laat, H. Paganetti, F. Risse, B. Sabirov, L. A. Schaller, L. Schellenberg, W. Schrieder, and A. Taal, Z. Phys. A 345, 425 (1993).
  24. F. F. Karpeshin, M. R. Harston, F. Attallah, J. F. Chemin, J. N. Scheurer, I. M. Band, and M. B. Trzhaskovskaya, Phys. Rev. C 53, 1640 (1996).
  25. E.V. Tkalya, JETP Lett. 55, 216 (1992).
  26. E. V. Tkalya, Nucl. Phys. A 539, 209 (1992).
  27. P. V. Borisyuk, N. N. Kolachevsky, A. V. Taichenachev, E. V. Tkalya, I. Yu. Tolstikhina, and V. I. Yudin, Phys. Rev. C 100, 044306 (2019).
  28. A. Ya. Dzublik, Phys. Rev. C 106, 064608 (2022).
  29. S. G. Porsev, V. V. Flambaum, E. Peik, and Chr. Tamm, Phys. Rev. Lett. 105, 182501 (2010).
  30. R. A. Muller, A. V. Volotka, S. Fritzsche, and A. Surzhykov, Nucl. Instum. Methods B 408, 84 (2017).
  31. P. V. Bilous, H. Bekker, J. C. Berengut, B. Seiferle, L. von der Wense, P. G. Thirolf, T. Pfeifer, J. R. C. Lopez-Urrutia, and A. Palffy, Phys. Rev. Lett. 124, 192502 (2020).
  32. H. Xu, H. Tang, G. Wang, C. Li, B. Li, P. Cappellaro, and J. Li, Phys. Rev. A 108, L021502 (2023).
  33. L. Li, Z. Li, C. Wang, W.-T. Gan, X. Hua, and X. Tong, Nucl. Sci. Tech. 34, 24 (2023); https://doi.org/10.1007/s41365-023-01169-4
  34. N.-Q. Cai, G.-Q. Zhang, C.-B. Fu, and Y.-G. Ma, Nucl. Sci. Tech. 32, 59 (2021); https://doi.org/10.1007/s41365-021-00900-3
  35. L. von der Wense, B. Seiferle, S. Stellmer, J. Weitenberg, G. Kazakov, A. Palffy, and P. G. Thirolf, Phys. Rev. Lett. 119, 132503 (2017).
  36. F. F. Karpeshin, I. M. Band, and M. B. Trzhas-kovskaya, Nucl. Phys. A 654, 579 (1999).
  37. А. И. Ахиезер, В. Б. Берестецкий, Квантовая электродинамика (Москва, Наука, 1969).
  38. F. F. Karpeshin and L. F. Vitushkin, https://doi.org/10.48550/arXiv.2307.08711
  39. Ф. Ф. Карпешин, М. Б. Тржасковская, ЖЭТФ 165, 145 (2024).
  40. F. F. Karpeshin, S. Wycech, I. M. Band, M. B. Trzhas-kovskaya, M. Pfutzner, and J. Zylicz, Phys. Rev. C 57, 3085 (1998).
  41. M. G. Kozlov, A. V. Oleynichenko, D. Budker, D. A. Glazov, Y. V. Lomachuk, V. M. Shabaev, A. V. Titov, I. I. Tupitsyn, and A. V. Volotka, arXiv: 2308.05173.
  42. V. M. Shabaev, D. A. Glazov, A. M. Ryzhkov, C. Brandau, G. Plunien, W. Quint, A. M. Volchkova, and D. V. Zinenko, Phys. Rev. Lett. 128, 043001 (2022).
  43. I. M. Band and M. B. Trzhaskovskaya, At. Data Nucl. Data Tables 55, 43 (1993).
  44. A. Kramida, Yu. Ralchenko, J. Reader, and NIST ASD Team (2023), NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.11) [Online]; Available: https://physics.nist.gov/asd [2024, May 15], National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD, doi: https://doi.org/10.18434/T4W30F.
  45. C. Zhang, S. B. Schoun, C. M. Heyl, G. Porat, M. B. Gaarde, and J. Ye, Phys. Rev. Lett. 125, 093902 (2020).
  46. Ф. Ф. Карпешин, М. Б. Тржасковская, ЯФ 78, 765 (2015) [Phys. At. Nucl. 78, 715 (2015)].

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024