مقاله درباره تله اتم

اختصاصی از زد فایل مقاله درباره تله اتم دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:34

 فهرست مطالب

مقدمه:

تله یون ها:

کاربردهای دام یونی به طور عمده به قرار زیر است

Quadrapole Ion trap STOR دام یون

دام یونی:

دام یون هذلولوی QIT

حل کامل معادله ماتیو:

دام یون استوانه ای CIT 

مسیرهای پایداری:

فرکانس های عمومی

دام یون ترکیبی Hybrid Ion Trap(HIT)

سنجش پتانسیل و بهینه سازی هندسی:

اثرات تشدید غیرخطی:

تله اتم وسیله ای است که اتم را در ناحیه خاص از فضا جایگزیده کند. عمل تله گذاری از طریق بر هم کنش الکتریکی و یا مغناطیس بین اتم و میدان اعمال شده انجام می گیرد. تله طوری طری ریزی می شود که یو هم کنش بین اتم و میدان منجر یا ایجاد نیری برآیندی بصورت  نیرویی بازگرداننده و وابسته به مکان است شود به عبارت دیگر این برهم کنش منجر به پتانسیل درجه دوم  که  برای تله گذاری می شود. تله های اتم که بطور تجربی شناخته شده اند بدو دسته رده بندی می شوند و بطور مختصری معرفی می شوند الف) تله اتم خنثی    ب) تله یون(یا تله اتم یونیده) که موضوع بحث ماست.

تله اتم خنثی به دو نوع است:   

الف) تله های تابشی    ب) تله های مغناطیسی

نوع نخست براساس میدان الکترومغناطیق وابسته به زمان کار می کنند و نوع دوم براساس میدان مغناطیسی ایستا یا شبه ایستا عمل می کنند.

تله های مغناطیسی در 1963 مورد توجه قرار گرفت و در 1985 برای اولین باز ساخته شد. در اینجا یک زوج سیم پیچ دایره ی که حاصل جریان الکتریکی بود برای ایجاد میدان مغناطیسی کره وار چار قطبی مورد استفاده قرار گرفت. انرژی اتم در میدان مغناطیسی خارج بواسطه اثر ذیمان بسته به حالت داخلی اتم و جهت گیری گشتاور مغناطیسی اتم نسبت به میدان می تواند افزایش یا کاهش یابد در میدان مغناطیسی که(از نظر فضایی تغییری کند رای انرژی) دارای گرادیان است.

و در نتیجه بر اتم نیرو وارد می کند. اگر گشتاور مغناطیسی در جهت میدان اعمال شده دارای مولنه باشد نیرو در جهت افزایش میدان است. اما اگر گشتاور در خلاف جهت میدان باشد نیرو در جهتی است که منجر به دور شدن اتم از میدان می شود بنابراین در تشکیل دام مغناطیس سه بعدی پایدار برای میدان دام باید بیشینه یا کمینه ای وجود داشته باشد. و این وضعیت منطبق بر کمینه چاه پتانسیلی است که بصورت دام تعریف می شود. با شروع از  می شود نشان داد که میدان مغناطیسی ایستا نمی تواند بیشینه ای سه بعدی داشته باشد ولی وجود کمینه ای سه بعدی برای آن قابل قبول است. در نتیجه
تله های مغناطیسی ایستا فقط برای حالاتی خاص بوجود می آید: حالت هایی که گشتاور مغناطیسی در خلاف جهت میدان موضعی تله باشد.

تله های تابشی: در اینجا نیروی بدام اندازی از بر هم کنش اتم با موج الکترومغناطیسی حاصل می شود. در این جا نیروی بدام اندازی همان نیروی ناشی از فشار نور یا فشار تابش است. این نیرو را به دو قسمت بخش می کنیم:

• نیروی پراکندگی یا خود بخودی
• نیروی واکنشی یا دو قطبی

واقعیت این است که فوتون ها تکانه خطی دارند. و این تکانه از طریق جذب یا نشر یا از طریق پس زنی به اتم منتقل می شود. این همان انتقال وابسته به زمان تکانه است که نیروی فشار تابشی را بوجود می آورد. نیروی موثر در تله مغناطیسی اپتیکی نیروی خود بخودی است. اصول کارکرد این دام را دیوید پریچارد در 1986 کشف کرد.

تله یون ها:

تفاوت تله یون با تله اتم خنثی در این است که نیروی تله گذاری از طریق بر هم کنش میدان اعمال شده با باریون عمل می کند.(قیمت تک قطبی بر هم کنش میدان) وضعیت از جهت دیگری نیز متفاوت است. زیرا خود یون ها هم از طریق بر هم کنش کدامبی بلند بود قویا با یکدیگر بر هم کنش دارند. دو نوع از طرح های معروف تله یون عبارتند از تله پاول و تله پنینگ. از نظر تجربی تله های یون چند ده سال پیش از تله های اتم خنثی تحقق یافته بودند و برای اولین بار در سال 1955 ساخته شدند. در واقع آزمایش با این تله ها در کار و لفگانگ پاول و هانس دهملت و نورمن دمزی که برندگان نوبل سال هستند نقش کلیدی داشت.

تله یاور شامل یک الکترود حلقه ای هذلولوی و دو الکترود صفحه ای هذلولوی است. این سه بطور هم کور در امتداد محور تقارن چرخش مشترکشان قرار می گیرند. یک ولتاژ DC و یک ولتاژ AC بین حلقه و صفحه ها اعمال می شود( دو صفحه الکترود پایانی در پتانسیل یکسانی نسبت به حلقه(رینگ) نگه داشته می شوند) و یون در ناحیه مرکزی حلقه یا نزدیک آن بدام می افتد. اساسا تله یون مشابه تله مغناطیسی AC است. به این معنی که در آن پتانسیل وابسته به زمان اعمال می شود. تا پایداری سه بعدی بدست آید. اگر فقط یک میدان DC اعمال شود تله را می توان در امتداد محور  پایدار کرد. اما در جهت عرضی پایداری نخواهد داشت. در تله پینیگ فقط از میدان هلی ایستا استفاده می شود با وجود این به عنوان تله های دینامیکی تلقی می شود زیرا پایداری از طریق حرکت اتم بدست می آید. نخست یک میدان چار قطبی الکتریکی را در نظر گیرید که با استفاده از چار الکترود که بطور متقارن قرار گرفته اند بوجود آمده است. و الکترودها در پتانسیل یکسانی نگه داشته شده اند. این پتانسیل چنان انتخاب می شود که یون ها را به الکترود جذب کند. اگر میدان دیگری اعمال نشود یونی که با فاصله(در نقطه ای با نافاصله یکسان) از چار الکترود قرار گرفته است.