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Tesis Doctoral
DOI
10.11606/T.76.2007.tde-19012008-090258
Documento
Autor
Nombre completo
Aida Bebeachibuli
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Carlos, 2007
Director
Tribunal
Bagnato, Vanderlei Salvador (Presidente)
Acioli, Lucio Hora
Capelle, Klaus Werner
Cesar, Claudio Lenz
Junqueira, Selma
Título en portugués
Espectroscopia Ramsey em um chafariz atômico
Palabras clave en portugués
Césio
Espectroscopia Ramsey
Metrologia
Padrão de freqüência atômico
Relógio atômico
Resumen en portugués
Apresentamos os aspectos mais relevantes para se realizar um chafariz a átomos frios de 133Cs, para operá-lo como um padrão primário de tempo e freqüência para realizar a definição do segundo. O objetivo principal desse trabalho foi a otimização do sistema experimental do chafariz de átomos em duas partes críticas: a região de interação e o sistema de detecção. Além disso, otimizamos as diversas fases da manipulação óptica que fazem parte do ciclo de operação de um chafariz com o intuito de aumentar a relação sinal ruído na região de detecção. Quando os átomos são lançados com uma velocidade de 3,39ms-1, atingem o ápice a 60cm acima da região de captura e passam 360ms na região de vôo livre. A temperatura dos átomos na região de detecção não ultrapassa 15,5K e a diferença de população observada através das Franjas de Ramsey, que são a assinatura característica de um padrão de freqüência atômico, tem a largura a meia altura de 1,4Hz. A largura de linha e a relação sinal ruído da franja implicam em uma estabilidade a curto prazo de 5,18×1012. Alguns causadores de deslocamentos de freqüência como a radiação de corpo negro, o efeito Doppler de segunda ordem, o efeito gravitacional e o efeito Zeeman de segunda ordem foram avaliados.
Título en inglés
Ramsey Spectroscopy in an atomic fountain
Palabras clave en inglés
Atomic clock
Atomic frequency standar
Cesium
Metrology
Ramsey spectroscopy
Resumen en inglés
We present some relevant aspects for the realization of a 133Cs fountain, intended to operate as a primary frequency standard to realize the definition of the second. The main goal of this work is the optimization of the experimental setup of the atomic fountain in its most critical parts: the interaction region and the detection system. Furthermore, the several phases of the optical manipulation which concern the operation cycle of an atomic fountain were also optimized. These procedures allowed us to increase the signal to noise ratio in the detection signal. When the launching velocity is about 3.39 m/s, the atoms reach the apogee about 60 cm above the capture region and spend 360 ms in the free flight zone. The atomic ensemble temperature in the detection region is about 15.5K and the population difference between the two fundamental level is measured through the Ramsey fringe with a linewidth of 1.4 Hz. This linewidth, allied to the obtained S/N resulted in the measured short-term stability of 5.18×1012. Some frequency shift as the black body radiation shift, gravitational shift, second order Doppler shift and second order Zeeman shift were measured.
 
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AidaBebeachibulDO.pdf (4.59 Mbytes)
Fecha de Publicación
2010-03-24
 
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