한국광학회지
세슘 원자에 대한 레이저 냉각 및 온도 측정
권택용, 이호성, 양성훈
Abstract
레이저 냉각법을 이용하여 세슘 원자의 온도를 도플러 냉각 한계온도 보다 낮은 온도까지 냉각하였다. 자기-광 포획된 원자를 더 냉각하기 위해서는 냉각용 레이저의 주파수를 더 적색편이 시켜야 하는데, 이를 위해 본 연구에서는 세슘 원자 흡수선의 Zeeman 이동을 이용하였다. 이 방법으로 레이저 주파수 안정화를 유지하면서 레이저의 주파수를 약 40 ㎒ 만큼 이동시킬 수 있었다. 비행시간 방법으로 측정한 레이저 냉각된 세슘 원자의 최저온도는 2.2μK±0.5μK이었다. 냉각된 원자의 온도를 레이저의 주파수 및 세기에 따라 측정하였는데, 이광자 냉각 이론에 의한 계산결과와 잘 일치한다는 것을 알았다.