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【24h】

Direct laser cooling of calcium monohydride molecules

机译：一氢化钙分子的直接激光冷却

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We demonstrate optical cycling and laser cooling of a cryogenic buffer-gas beam of calcium monohydride (CaH) molecules. We measure vibrational branching ratios for laser cooling transitions for both excited electronic states A and B. Furthermore, we measure that repeated photon scattering via the A. X transition is achievable at a rate of similar to 1.6 x 10(6) photons s(-1) and demonstrate interaction-time limited scattering of similar to 200 photons by repumping the largest vibrational decay channel. We also demonstrate a sub-Doppler cooling technique, namely the magnetically assisted Sisyphus effect, and use it to cool the transverse temperature of a molecular beam of CaH. Using a standing wave of light, we lower the transverse temperature from 12.2(1.2) mK to 5.7(1.1) mK. We compare these results to a model that uses optical Bloch equations and Monte Carlo simulations of the molecular beam trajectories. This work establishes a clear pathway for creating a magneto-optical trap (MOT) of CaH molecules. Such a MOT could serve as a starting point for production of ultracold hydrogen gas via dissociation of a trapped CaH cloud.
机译：我们演示了一氢化钙（CaH）分子的低温缓冲气体束的光学循环和激光冷却。我们测量了激发电子态A和B的激光冷却跃迁的振动分支比。此外，我们测量了通过 A. X 跃迁的重复光子散射可以以类似于 1.6 x 10（6） 个光子 s（-1） 的速率实现，并通过重新泵浦最大的振动衰变通道来证明类似于 200 个光子的相互作用时间限制散射。我们还演示了一种亚多普勒冷却技术，即磁辅助西西弗斯效应，并用它来冷却CaH分子束的横向温度。使用驻波，我们将横向温度从12.2（1.2）mK降低到5.7（1.1）mK。我们将这些结果与使用光学布洛赫方程和分子束轨迹的蒙特卡罗模拟的模型进行了比较。这项工作为创建CaH分子的磁光阱（MOT）建立了一条清晰的途径。这种MOT可以作为通过解离捕获的CaH云来生产超冷氢气的起点。

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