Buffer gas cooling of molecules








Rappresentazione schematica del setup sperimentale per spettroscopia di precisione su molecole stabili fredde, costituito da due blocchi principali: la sorgente di “buffer gas cooling” e lo spettrometro laser riferito ad un pettine di frequenze ottiche.



Descrizione

La tecnica del buffer gas cooling (BGC) rappresenta oggi la via maestra per la produzione di molecole stabili a basse temperature nell’intervallo di pochi K, sia per l’implementazione di strategie secondarie di raffreddamento/intrappolamento verso il raggiungimento della degenerazione quantistica, che per applicazioni di spettroscopia di precisione. In particolare, il raffreddamento delle temperature interne e traslazionali migliora considerevolmente la qualità degli spettri roto-vibrazionali, che presentano una ridotta congestione, sezioni d’urto per assorbimento notevolmente accresciute, e ristrette larghezze di riga Doppler o, in schemi di spettroscopia in saturazione non lineare, ridotti effetti di allargamento per tempo di transito. Recentemente, applicando uno schema di spettroscopia del tipo “cavity ring-down” assistito da un pettine di frequenze ottiche ad un campione di molecole di acetilene prodotto per “buffer gas cooling”, abbiamo dimostrato un nuovo approccio generale a misure roto-vibrazionali del tipo Lamb-dip su molecole stabili fredde. La metrologia assoluta in frequenza degli spettri acquisiti è garantita dal riferimento allo standard primario di cesio mediante il Link Nazionale in Fibra Ottica. Sono in corso significativi upgrade tecnologici, rivolti sia alla sorgente BGC che al metodo spettroscopico, al fine di migliorare sostanzialmente l’accuratezza con cui vengono misurate le frequenze centrali delle transizioni roto-vibrazionali, in vista di test di Fisica fondamentale vieppiù raffinati.<br />
Inoltre, è in costruzione un setup BGC di seconda generazione finalizzato alla realizzazione di un esperimento di raffreddamento/confinamento laser molecolare.<br />



Per approfondire

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Staff INO

Aiello Roberto
Borri Simone
De Natale Paolo
Delli Santi Maria Giulia
Di Sarno Valentina
Insero Giacomo
Maddaloni Pasquale
Santambrogio Gabriele Raimondo Giuliano

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