تحلیل خطوط گذار روبیدیوم در سلول سکه ای با استفاده از چیدمان طیف سنجی جذب اشباع

به منظور رسیدن به طیف های فوق ریز در محیط های اتمی همانند گاز روبیدیوم جهت کاربری در سیستم های فوق حساسی مانند ساعت های اتمی، موانع زیادی مانند طیف پهن شده داپلر وجود دارد. برای از بین بردن این پهن شدگی، روش های متعدی از جمله استفاده از گازهای نجیب در داخل سلول، کوچک کردن سلول بخار اتمی، بازتاب انتخابی از لبه پنجره سلول بخار اتمی و جذب اشباع وجود دارد. در این مقاله، تلاش بر این است که با استفاده از کوچک سازی سلول در ابعاد میلی متری و بهره گیری از چیدمان طیف سنجی جذب اشباع خط d1 بخار اتمی روبیدیوم، به طیف های فوق ریز این ماده دست یافت. در این ساختار پیشنهادی، از دو پرتوی لیزری به جای تک پرتو، که دارای شدت های متفاوت ولی فرکانس های برابر هستند، استفاده می شود که بعنوان راهکاری بسیار مطلوب برای دستیابی به ترازهای فوق ریز و زیرسطوح زیمان است. نتایج نشان می دهند که با استفاده از این ساختار سلول سکه ای با موفقیت به پهن شدگی داپلری ناشی از سرعت های اتمی تفوق یافته و به خوبی این سطوح فوق ریز نمایش داده می شود.

analysis of rubidium transition lines in a coin cell using a saturation absorption spectroscopic setup

to obtain ultra-fine spectra in atomic environments like rubidium gas, which is used in ultra-sensitive systems like atomic clocks, various challenges need to be addressed. one such challenge includes the doppler broadened spectrum. several transitional methods can be employed to eliminate this expansion, including using noble gases inside the cell, shrinking the atomic vapor cell, selective reflection from the window edge of the atomic vapor cell, and saturation absorption. this article proposes a method to achieve ultra-fine spectra of rubidium atomic vapor by miniaturizing the cell to millimeter dimensions and using the d1 line saturation absorption spectroscopic setup. the proposed structure uses two laser beams of different intensities but equal frequencies, which is a desirable solution to achieve ultra-fine levels and sub-zeeman levels. the results of the experiment demonstrate that this structure successfully overcomes the doppler broadening caused by atomic velocities, resulting in a clear display of these ultra-fine surfaces.