НАЗВАНИЕ СТАТЬИ:
Исследование облака нейтральных атомов кальция-40   в магнитооптической ловушке с большим градиентом магнитного поля методом визуализации поглощения

СПИСОК АВТОРОВ:
Назаров А.А., Саакян С.А., Вильшанская Е.В., Халуторных Л.А., Зеленер Б.Б.

СПИСОК АВТОРОВ (С РАСШИФРОВКОЙ):
Назаров Александр Алексеевич, Саакян Сергей Арамович, Вильшанская Евгения Владимировна, Халуторных Леонид Анатольевич, Зеленер Борис Борисович

DOI:
https://doi.org/10.33849/2026202

ПОСТУПИЛА В РЕДАКЦИЮ:
16 ноября 2025 г.

ЖУРНАЛ:
Вестник Объединенного института высоких температур

ТОМ:
22

ГОД:
2026

СТРАНИЦЫ:
7-11

РУБРИКА:
Низкотемпературная плазма

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:
Магнитооптическая ловушка; лазерное охлаждение; спектроскопия; кальций; холодная плазма; неидеальная плазма; магнитооптическая ловушка; визуализация резонансного поглощения

КОДЫ КЛАССИФИКАТОРОВ:
УДК 539.196.2

АННОТАЦИЯ:
В работе проведено экспериментальное исследование зависимости параметров облака захваченных в магнитооптическую ловушку нейтральных атомов кальция-40 от величины градиента магнитного поля в ее центре. Оценки производились по поперечному распределению плотности, полученному методом визуализации резонансного поглощения. Получены зависимости пиковой плотности, числа частиц и диаметра облака от отстройки частоты охлаждающего лазера при различных значениях градиента магнитного поля. Подтверждено предположение, что пиковая плотность и число частиц зависят от величины градиента магнитного поля, выходя на свои максимумы при оптимальных значениях градиента. Также показано отсутствие ощутимой зависимости оптимальной отстройки охлаждающего лазера от градиента магнитного поля. Результаты работы полезны для оптимизации параметров плазмы, получаемой фотоионизацией облака нейтральных атомов.

TITLE:
Absorption Imaging of a Cloud of Neutral Calcium-40 Atoms in a Magneto-Optical Trap with a High Magnetic Field Gradient

AUTHORS:
Nazarov A.A., Saakyan S.A., Vilshanskaya E.V., Khalutornykh L.A., Zelener B.B.

KEYWORDS:
Magneto-optical trap; laser cooling; spectroscopy; calcium; cold plasma; non-ideal plasma physics; magneto-optical trap; absorption imaging

ABSTRACT:
This work presents an experimental study of paramenters of a cloud of neutral calcium-40 atoms trapped in magneto-optical trap (MOT) as a function of the magnetic field gradient at the trap center. All calculations are based on the transverse density distribution obtained from absorption imaging. The dependence of the peak density, the number of atoms and the cloud diameter on the detuning of the cooling laser was measured for various magnetic field gradient values. The results confirm that both the peak density and the number of atoms depend on the gradient, reaching their maximum values at some optimal value. They also show that the optimal detuning of the cooling laser has no significant dependence on the magnetic field gradient. The results are important for optimizing parameters of the plasma created by photoionization of the neutral atom cloud.