نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 1. گروه فیزیک، دانشکده‌ی علوم، دانشگاه محقق اردبیلی، صندوق پستی: 179، اردبیل ـ ایران

2 2. گروه فیزیک، واحد اردبیل، دانشگاه آزاد اسلامی، صندوق پستی: 467، اردبیل ـ ایران

چکیده

تأثیر زمان همدوسی تپ­های لیزری پرتو ایکس بر انتقال حالت­های هسته­ای در ایزوتوپ 97 عنصر تکنسیم (97Tc) با دو تراز زمینه و یک تراز تحریکی بررسی شده است. در این مطالعه، دو تپ لیزر پرتو ایکس، انتقال حالت­های هسته­ای یک سیستم سه ترازی هسته­ای را با استفاده از روش گذار بی­دررو تحریکی رامان که یک شیوه­ی اپتیک کوانتومی است، انجام می­دهند. طول موج­های کوتاهی که برای شرط تشدید لازم است با در نظر گرفتن برهم­کنش باریکه­ی هسته­ای شتاب­دار با دو تپ لیزر پرتو ایکس به دست می­آیند. مشاهده شد که بازده انتقال جمعیت برای تپ­های لیزری با زمان همدوسی کوتاه، کاهش می­یابد. در نهایت، تأثیر تغییرات شدت تپ­های لیزری و هم­چنین تأخیر زمانی تپ­ها بر انتقال جمعیت برای مقدارهای مختلف زمان همدوسی تپ­های لیزر بررسی شده است. برای مطالعه­ی عددی از معادله­ی مستر استفاده شد که در آن اثرهای ناهمدوسی ناشی از گسیل خودبه­خود و واکوکی فازی در نظر گرفته شده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The effect of coherence time of X-ray laser pulses on the nuclear-state population transfer in 97Tc using adiabatic passage

نویسندگان [English]

  • M Saadati- Niari 1
  • B Nedaee- Shekarab 2

چکیده [English]

The effect of the coherence time of X-ray laser pulses on the population transfer in 97Tc with two ground states and one excited state is investigated. In this study, two X-ray laser pulses drive the population transfer in a nuclear three-level system via the quantum optics technique of the stimulated Raman adiabatic passage. The short wavelengths, which is needed to satisfy the resonance conditions, are achieved by using an accelerated nuclear beam, interacting with two incoming X-ray pulses. It is found that the transfer efficiency decreases for laser pulses with short coherence time. Finally, the effect of laser pulses intensity and pulse delay variations on the population transfer for different coherence time values of laser pulses is studied. For the numerical study we have used the Master equation. The decoherence effects that occur due to spontaneous emission of the excited state and short coherence time of X-ray laser pulses (dephasing) are considered in the Master equation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • vCoherence time
  • Nuclear States
  • X-Ray Laser
  • Adiabatic Passage

1. V. Amendola, and M. Meneghetti, Laser ablation synthesis in solution and size manipulation of noble metal nanoparticles,  Phys. Chem. Chem. Phys. 11,3805 (2009).

2. S. Cheng-Yu et al.  Zhigilei Generation of Subsurface Voids, Incubation Effect, and Formation of Nanoparticles in Short Pulse Laser Interactions with Bulk Metal Targets in Liquid: Molecular Dynamics Study,  J. Phys. Chem. C  121,16549 (2017).

3. V. Oliveira, and R. Vilar, Finite element simulation of pulsed laser ablation of titanium carbide, Applied Surface Science 253,7810 (2007).

4. H. S. Lim, and J. Yoo, FEM based simulation of the pulsed laser ablation process in nanosecond fields, Journal of Mechanical Science and Technology 7,1811 (2011).

5. F.J. Al-Maliki, Detection of Random Laser Action from Silica Xerogel Matrices Containing Rhodamine 610 Dye and Titanium Dioxide Nanoparticles,  Advances in Materials Physics and Chemistry 2, 110 (2012).

6. A. M. Brito-Silva et al. Random laser action in dye solutions containing Stöber silica nanoparticles, Journal of Applied Physics 108, 033508 (2010).

7. F. Luan et al. Lasing in nanocomposite random media, Nano Today  10, 168 (2015).

8. A. Bogaerts et al. Laser ablation for analytical sampling: what can we learn from modeling,Spectrochimica Acta Part B 58, 1867 (2003).

9 Z. Xianzhong et al. Ultraviolet femtosecond and nanosecond laser ablation of silicon : ablation efficiency and laser-induced plasma expansion, (2004).

10. J. Jeon et al. The Effect of Laser Pulse Widths on Laser-Ag Nanoparticle Interaction: Femto- to Nanosecon, Lasers Appl. Sci. 8, 112 (2018).