抗弛豫镀膜原子蒸气室制备系统

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1、万方数据博学而笃志，切问而近思指导小组成员赵凯锋副研究员万方数据目录摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1Abstract．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．II第一章引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11．1研究背景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯11．2目前主要镀膜方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯61．2．1镀OTS膜的方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯61．2．2镀湿膜的方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．71．3本工作研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8第二章极化弛豫时间的测量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯92．1铷原子的特点和能级结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯92．2超精细极化弛豫的测量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．10第三章原子蒸气室制备系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯．143．1化学准备间⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．143．2实验装置的物理设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．143．2．1气室制作系统的设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯143．2．2原子蒸气室的设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯163．3真空系统的搭建及测试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．173．3．1金属部分的搭建及改进⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯173．3．2玻璃部分的搭建及改进⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯173．3．3抽真空测试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯183．3．4最终的气室制作系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯19第四章干膜气室的制作与性IIII试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．204．1镀干膜原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．204．2镀OTS膜的原子蒸气室的制备⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯224．2．1镀OTS膜过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯224．2．2灌铷过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯244．3测试结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯254．3．1OTS镀膜原子蒸

5、气室测试结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．254．3．2辛烯三氯硅烷镀膜原子蒸气室测试结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯264．3．3三氯八硅烷镀膜原子蒸气室测试结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯264．4结论：⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．27第五章石蜡气室的制作与测试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．28万方数据5．1镀石蜡原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．285．2镀正四十四烷原子蒸气室的制备⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．285．3石蜡镀膜测试结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

6、⋯⋯⋯⋯．315．4结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31第六章工作总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．32参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯33致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯37万方数据复旦大学抗弛豫镀膜原子蒸气室制备系统摘要原子蒸气室是实现原子量子态调控的一种简单方便的装置，被广泛的应用于原子钟，原子磁力仪，量子和非线性光学器件，物理基本对称性的精密测量等领域。所有这些应用都依赖相干性较高的自旋量

7、子态，因此需要降低自旋退相干弛豫，即原子自旋态从有序到无序的过程。在气体密度不是很高的情况下原子与容器内壁的碰撞弛豫起主导作用。为了降低这种弛豫，蒸气室内一般都会注入高压缓冲气体或镀有抗弛豫镀膜。镀膜虽有多方面的优势，但其弛豫机制尚未被充分解释。本文展开的工作主要包括以下内容：(1)设计并搭建了一个用来制备抗弛豫镀膜原子蒸气室的系统。(2)尝试并成功制备出具有一定抗弛豫性能的铷原子蒸气室，包括镀干膜和湿膜铷原子蒸气室。我们用的干膜材料有十八烷基三氯硅烷，八烷基三氯硅烷和辛烯三氯硅烷，用的湿膜材料为正四十四烷。(3)通过测

8、量铷原子超精细弛豫时间，从而得出镀膜的抗弛豫性能。我们发现在OTS镀膜溶液中加入一定含量的水分有助于提高OTS镀膜的抗弛豫性能。关键词：原子蒸气室，抗弛豫镀膜，自旋极化，，OTS，石蜡中图分类号：0562．5万方数据复旦大学抗弛豫镀膜原子蒸气室制备系统AbstractAtomicvaporcellisasimpled