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Mass Analyzers: Common Types01:19

Mass Analyzers: Common Types

The quadrupole mass analyzer consists of four cylindrical metal rods arranged in a diamond carrying a DC voltage and a radio-frequency AC voltage. The motion of ions through the quadrupole depends on the field strength, causing only ions of a certain m/z to resonate successfully and strike the detector at a given field strength. Though the transmission rate for these analyzers is high, the exact elemental composition of the sample is not determined because of low resolution; however, they are...

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Un reloj óptico basado en un solo ión 199Hg+ atrapado.

S A Diddams1, T Udem, J C Bergquist

  • 1Time and Frequency Division, National Institute of Standards and Technology, 325 Broadway, Boulder, CO 80305, USA. sdiddams@boulder.nist.gov

Science (New York, N.Y.)
|July 14, 2001
PubMed
Resumen

Los investigadores desarrollaron un reloj atómico totalmente óptico utilizando un solo ion de mercurio atrapado (199Hg +) para un cronometraje superior. Este reloj atómico óptico demuestra una estabilidad significativamente mejor que los relojes atómicos de microondas actuales.

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Área de la Ciencia:

  • Física atómica, molecular y óptica.
  • Metrología y Ciencias de la Medición.

Sus antecedentes:

  • Los relojes atómicos de microondas han sido los principales estándares de tiempo y frecuencia durante 50 años.
  • Los relojes atómicos ópticos ofrecen potencial para una mayor estabilidad debido a sus frecuencias de funcionamiento más altas.

Objetivo del estudio:

  • Para demostrar un reloj atómico totalmente óptico.
  • Para lograr una mayor estabilidad de frecuencia más allá de los estándares de microondas.

Principales métodos:

  • Utilizó un solo ión 199Hg+ atrapado, haciendo referencia a una transición de 1,064 petahercios.
  • Empleó un mecanismo de reloj láser de femtosegundos con bloqueo de modo, bloqueado de manera coherente de fase a la frecuencia óptica.
  • Comparación del rendimiento con un estándar óptico de calcio refrigerado por láser.

Principales resultados:

  • Se logró un límite superior de inestabilidad de frecuencia fraccionaria de 7 x 10 ((-15) en un tiempo de promedio de 1 segundo.
  • Ha demostrado una estabilidad sustancialmente superior a la de los mejores relojes atómicos de microondas.

Conclusiones:

  • Los relojes atómicos totalmente ópticos basados en transiciones ópticas ofrecen una estabilidad superior.
  • El reloj de iones de 199Hg+ demostrado representa un avance significativo en la tecnología de precisión de cronometraje.