Abstract
We cooled cesium atoms below the Doppler cooling limit by laser cooling. For this deep cooling of atoms, the laser frequency was shifted by using the Zeeman shift of an absorption line of cesium. The stabilization of the laser frequency was maintained while the laser frequency was shifted by 40 MHz within 2 ms. The lowest temperature of the laser-cooled cesium atoms was $2.2\muK$\pm$0.5$\muK$in this experiment. We measured the temperature of the laser-cooled cesium atoms as a function of the frequency detuuing and the intensity of the cooling laser. The results agreed well with the ones calculated by two-photon laser cooling theory.theory.
레이저 냉각법을 이용하여 세슘 원자의 온도를 도플러 냉각 한계온도 보다 낮은 온도까지 냉각하였다. 자기-광 포획된 원자를 더 냉각하기 위해서는 냉각용 레이저의 주파수를 더 적색편이 시켜야 하는데, 이를 위해 본 연구에서는 세슘 원자 흡수선의 Zeeman 이동을 이용하였다. 이 방법으로 레이저 주파수 안정화를 유지하면서 레이저의 주파수를 약 40MHz 만큼 이동시킬수 있었다. 비행시간 방법으로 측정한 레이저 냉각된 세슘원자의 최저온도는 $2.2\muK$\pm$0.5$\muK$이었다. 냉각된 원자의 온도를 레이저의 주파수 및 세기에 따라 측정하였는데, 이광자 냉각 이론에 의한 계산결과와 잘 일치한다는 것을 알았다.
