[發(fā)明專利]一種離子囚禁裝置及離子囚禁方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910973540.0
• 申請(qǐng)日: 2019-10-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112735626A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊江陵;吳裕平;沈楊超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G21K1/00
• 分類號(hào): G21K1/00
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 落愛(ài)青

1.一種離子囚禁裝置，其特征在于，包括：原子產(chǎn)生模塊、原子囚禁模塊、光阱激光模塊和離子囚禁模塊；

所述原子產(chǎn)生模塊，用于產(chǎn)生原子束流，并將所述原子束流噴向所述原子囚禁模塊；

所述原子囚禁模塊，用于對(duì)接收到的所述原子束流進(jìn)行囚禁，得到原子團(tuán)；

所述光阱激光模塊，用于向所述原子囚禁模塊傳輸?shù)谝还廒寮す猓瑢⑺鲈訄F(tuán)裝載于所述第一光阱激光中，并通過(guò)所述第一光阱激光將所述原子團(tuán)轉(zhuǎn)移至所述離子囚禁模塊；

所述離子囚禁模塊，用于囚禁離子，所述離子是對(duì)來(lái)自所述光阱激光模塊的所述原子團(tuán)進(jìn)行電離后得到的。

2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述原子團(tuán)的溫度小于預(yù)設(shè)溫度，所述預(yù)設(shè)溫度與所述第一光阱激光的勢(shì)阱深度相關(guān)。

3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述光阱激光模塊，用于向所述原子囚禁模塊傳輸所述第一光阱激光，將所述原子團(tuán)裝載于所述第一光阱激光中，并通過(guò)所述第一光阱激光將所述原子團(tuán)轉(zhuǎn)移至所述離子囚禁模塊，包括：

將所述第一光阱激光的束腰對(duì)準(zhǔn)所述原子囚禁模塊中的第一區(qū)域，并將所述原子團(tuán)裝載于所述第一光阱激光的束腰中，所述第一區(qū)域用于囚禁所述原子團(tuán)，所述第一光阱激光的束腰的勢(shì)阱深度大于所述原子團(tuán)的動(dòng)能；

將所述第一光阱激光的束腰的從所述原子囚禁模塊中的第一區(qū)域轉(zhuǎn)移至所述離子囚禁模塊。

4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述離子囚禁模塊包括離子囚禁區(qū)域；

所述光阱激光模塊，還用于通過(guò)改變所述第一光阱激光的傳輸方向，將所述原子團(tuán)移動(dòng)至所述離子囚禁區(qū)域。

5.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述離子囚禁模塊包括離子囚禁區(qū)域；

所述光阱激光模塊，還用于向所述離子囚禁模塊傳輸?shù)诙廒寮す猓瑢⑺鲈訄F(tuán)裝載于所述第一光阱激光的束腰和所述第二光阱激光的束腰所交叉的區(qū)域，并通過(guò)改變所述第一光阱激光和所述第二光阱激光的傳輸方向，將所述原子團(tuán)移動(dòng)至所述離子囚禁區(qū)域，其中，所述第二光阱激光的束腰與所述第一光阱激光的束腰交叉。

6.如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述原子產(chǎn)生模塊與所述原子囚禁模塊設(shè)置于第一真空腔內(nèi)，所述離子囚禁模塊設(shè)置于第二真空腔內(nèi)，所述第一真空腔與所述第二真空腔通過(guò)差分管連通。

7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述離子囚禁模塊包括離子芯片，所述離子芯片與所述差分管的軸線之間的距離在第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。

8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述離子芯片還包括電極，所述電極設(shè)置于所述離子芯片沿重力方向的一側(cè)。

9.如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述原子產(chǎn)生模塊、所述原子囚禁模塊和所述離子囚禁模塊均設(shè)置于第三真空腔內(nèi)。

10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述原子囚禁模塊中的第一區(qū)域與所述離子囚禁模塊中的離子芯片之間的距離滿足第二預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。

11.如權(quán)利要求1至10任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述原子囚禁模塊包括三維磁光阱；

所述三維磁光阱，用于對(duì)接收到的原子束流進(jìn)行囚禁，得到所述原子團(tuán)。

12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述原子囚禁模塊還包括蒸發(fā)冷卻單元；

所述蒸發(fā)冷卻單元，用于對(duì)所述原子團(tuán)進(jìn)行蒸發(fā)冷卻。

13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述蒸發(fā)冷卻單元為純磁阱或純光阱。