Реєстраційний номер
0211U005707,
0111U004953
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Ядерний годинник на основі торію-229.
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Яценко Леонід Петрович,
Дата реєстрації
22-12-2011
Організація виконавець
Інститут фізики НАН України
Опис етапу
Об'єкт дослідження - ядро атома 229Th в когерентному світловому полі. Мета роботи - побудова теоретичної моделі формування сигналу похибки "твердотільного" ядерного стандарту частоти при збудженні ядра поліхроматическим лазерним полем (фемтосекундною гребінкою частот), розроблення алгоритму обчислення і моделювання формування цього сигналу. Метод дослідження - аналіз процесів резонансної взаємодії лазерного випромінювання з речовиною за допомогою рівняння Шредінгера та рівняння для матриці густини. Важливим питанням при створенні стандарту частоти є величина світлових зсувів, які визначають граничну точність стандарту. Проведені дослідження показують, що стабільність ядерного стандарта частоти може складати величину порядку 10-19-10-18, як для однофотонної, так і для двофотонної схеми збудження. Можливість реалізації двофотонного переходу зумовлена наявністю ненульових магнітних дипольних моментів в основному і збудженому станах. Використання фемтосекундної гребінки частот може стати основою для точного вимірювання частоти переходу в ядрі. Порівняно з однофотонною, двофотонна схема збудження має такі переваги: 1) всі спектральні компонети (попарно) формують сигнал флуоресценції; 2) у полі зустрічних імпульсів відсутній лінійний доплерівський зсув резонансу; 3) для побудови стандарта частоти потрібне джерело випромінювання з удвічі меншою довжиною хвилі (близько 320 нм); 4) немає проблеми фонового сигналу; 5) в іонах Th3+ можна очікувати значно більшої ефективності двофотонного збудження, ніж однофотонного, при помірних інтенсивностях (порядку 1 Вт/см2 і менше). Запропоновано схему опиту твердотільного стандарту і проведено їїмоделювання. Точність настроювання на резонанс становить близько 1 Гц.
Опис продукції
Побудовано теоретичну модель твердотільного стандарту частоити, в основі якого лежить оптичний перехід в ядрі торію - 229. Модель придатна для використання як монохроматичного лазерного випромінювання, так і послідовності лазерних імпульсів, а також для двофотонного збудження. Подано аналіз переваги двофотонного збудження ядерного переходу, з якого випливає перспективність саме такої схеми збудження. Знайдено світлові зсуви, які обмежують точність стандарту на рівні 10-18.
Автори роботи
Романенко Віктор Іванович
Романенко Олександр Вікторович
Удовицька Олена Григорівна
Яценко Леонід Петрович
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
