综合实验试题D:利用Paul阱囚禁带电微粒进行电荷测量

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作者 朱峰 王媛 +1 位作者 师静姝 罗乐 《物理实验》 2024年第3期32-38,共7页

第9届全国大学生物理实验竞赛珠海赛区综合实验试题D为利用Paul阱囚禁带电微粒进行电荷测量,通过在Paul阱中施加一定频率和幅度的电场,参赛选手需要将带电宏观微粒稳定囚禁,并利用光电器件对带电微粒进行观察和测量.竞赛结果表明:超过90... 第9届全国大学生物理实验竞赛珠海赛区综合实验试题D为利用Paul阱囚禁带电微粒进行电荷测量,通过在Paul阱中施加一定频率和幅度的电场,参赛选手需要将带电宏观微粒稳定囚禁,并利用光电器件对带电微粒进行观察和测量.竞赛结果表明:超过90%的参赛学生成功搭建了光路和电路,并稳定囚禁了带电微粒,达到了实验竞赛题的设计目的,同时发现对于误差分析和电荷测量,只有少量学生能够完成,这表明灵活运用物理原理对实验系统进行数学建模的能力有待提高.此试题难度分层明显,考查了学生对光学、电子电路、电磁学的基本原理和大学物理实验通用仪器的综合运用能力,以及前沿探索和创新研究的潜力. 展开更多

关键词 paul阱 四极杆阱 带电微粒 电荷测量

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Paul阱中共线两离子量子力学问题 被引量：1

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作者 邬云文 海文华 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期634-640,共7页

运用熟知的级数截断方法,设计程序计算了线性Paul阱中两离子量子门系统Schrodinger方程的精确解,分析了质心波函数几个较低能级的态,并作出对应的几率分布图;计算相对距离的方均差△r2>h/2,相对运动的动量方均差△p2<h/2,并满足... 运用熟知的级数截断方法,设计程序计算了线性Paul阱中两离子量子门系统Schrodinger方程的精确解,分析了质心波函数几个较低能级的态,并作出对应的几率分布图;计算相对距离的方均差△r2>h/2,相对运动的动量方均差△p2<h/2,并满足量子力学的Heiscnberg不确定度关系△r·△p>h/2,它满足压缩态的条件,即质心处于基态时,两离子相对位置的量子态是一个压缩态,并得到了两离子纠缠态的表达式。纠缠的存在对量子计算和量子信息有影响,量子测量的不确定度和纠缠是在实验中应加以考虑的问题。 展开更多

关键词 量子信息 paul阱 两离子 纠缠 量子态

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Paul阱中共振吸收信号的劈裂现象研究

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作者 罗学立 颜旻 +2 位作者 朱熙文 李交美 徐进林 《Chinese Journal of Chemical Physics》 SCIE CAS CSCD 1997年第5期399-403,共5页

在扫描附加囚禁直流偏压的检测方式中，实验上系统地观察到共振吸收信号劈裂现象随描扫速率、检测场幅度和离子数的变化。该劈裂现象是离子非线性运动的一种表现形式，其特征可由阱结构偏差和离子云空间电荷分布所致的离子云非谐振动加... 在扫描附加囚禁直流偏压的检测方式中，实验上系统地观察到共振吸收信号劈裂现象随描扫速率、检测场幅度和离子数的变化。该劈裂现象是离子非线性运动的一种表现形式，其特征可由阱结构偏差和离子云空间电荷分布所致的离子云非谐振动加以描述。 展开更多

关键词 离子阱 共振吸收检测 非线性 paul阱 质谱 劈裂

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驻波场中囚禁于Paul阱中的单个离子的内部动力学特性的研究

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作者 方细明 冯芒 +1 位作者 施磊 朱熙文 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第1期16-22,共7页

利用含时多量子非线性ＪａｙｎｅｓＣｕｍｍｉｎｇｓ模型对囚禁于Ｐａｕｌ阱中在驻波场作用下的单个离子的动力学行为作了一个完备的描述，并研究了它的含时因素及非线性特性对其动力学行为的影响，它对于精确测量和控制Ｐａｕｌ阱的... 利用含时多量子非线性ＪａｙｎｅｓＣｕｍｍｉｎｇｓ模型对囚禁于Ｐａｕｌ阱中在驻波场作用下的单个离子的动力学行为作了一个完备的描述，并研究了它的含时因素及非线性特性对其动力学行为的影响，它对于精确测量和控制Ｐａｕｌ阱的单个离子的运动具有重要的意义。 展开更多

关键词 非线性 J-C模型 paul阱 离子动力学 驻波场

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Paul阱中两个超冷离子的量子统计特性

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作者 冯芒 段宜武 +1 位作者 方细明 朱熙文 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 1997年第4期589-593,共5页

讨论两个囚禁在Ｐａｕｌ阱的对称轴上的超冷离子的量子统计特性，可以发现，它们的稳定囚禁不仅与阱的稳定区有关，而且与它们自身的自旋和电荷数大小有关。

关键词 paul阱 超冷离子 量子统计 离子阱

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Paul阱的含时广义SU(1,1)相干态

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作者 赵建君 高迎芳 +1 位作者 郭维 刘文森 《量子光学学报》 CSCD 2000年第4期149-153,共5页

利用参量相关的Ｂｏｇｏｌｉｕｂｏｖ变换公式，导出描写Ｐａｕｌ阱系统含时哈密顿的精确本征态——广义ＳＵ（１，１）相干态，讨论了关于这些态的粒子数涨落和平方振幅压缩特性。

关键词 paul阱 Bogoliubov变换 压缩特性

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Paul阱中3～20个离子的有序构形

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作者 施磊 冯芒 朱熙文 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 1997年第4期594-598,共5页

用分子动力学方法和ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法相结合，模拟了Ｐａｕｌ阱中离子体系的阻尼冷却，系统地得到了３～２０个离子的有序构形。结果表明：离子的晶相结构随着离子数目的增加呈现出有规律的变化；同时，晶相结构的有序构形与囚... 用分子动力学方法和ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法相结合，模拟了Ｐａｕｌ阱中离子体系的阻尼冷却，系统地得到了３～２０个离子的有序构形。结果表明：离子的晶相结构随着离子数目的增加呈现出有规律的变化；同时，晶相结构的有序构形与囚禁场的赝势阱形状具有几何相似性的关联。 展开更多

关键词 paul阱 囚禁离子 有序结构 离子阱

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Paul阱中离子的奇偶相干态及其高阶压缩

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作者 王琴惠 朱久运 《湖南师范大学自然科学学报》 CAS 1997年第4期30-36,共7页

构造了Ｐａｕｌ阱中的离子的奇偶相干态，研究了Ｐａｕｌ阱中离子的位置和动量的测不准关系，详细研究了这种离子的高阶压缩特性．研究表明，Ｐａｕｌ阱中的离子有高阶压缩效应，而且压缩的区域和程度不仅与所选量子态和算符有关，还与... 构造了Ｐａｕｌ阱中的离子的奇偶相干态，研究了Ｐａｕｌ阱中离子的位置和动量的测不准关系，详细研究了这种离子的高阶压缩特性．研究表明，Ｐａｕｌ阱中的离子有高阶压缩效应，而且压缩的区域和程度不仅与所选量子态和算符有关，还与时间相关． 展开更多

关键词 相干态 测不准关系 高阶压缩 paul阱 离子

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Paul阱中射频源倍频作用下囚禁离子运动特性 被引量：3

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作者 陈图淼 聂宗秀 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期51-54,共4页

基于以前的研究结果,采用函数级数展开法,研究了Paul阱中在非理想射频囚禁场作用下、考虑二次谐波φ=U-V1cosΩt-Vscos 2Ωt时囚禁离子运动特性,得到了单个囚禁离子运动Mathieu方程的解析解和z方向离子运动的特征频率(宏运动,微运动)随... 基于以前的研究结果,采用函数级数展开法,研究了Paul阱中在非理想射频囚禁场作用下、考虑二次谐波φ=U-V1cosΩt-Vscos 2Ωt时囚禁离子运动特性,得到了单个囚禁离子运动Mathieu方程的解析解和z方向离子运动的特征频率(宏运动,微运动)随倍频参数的变化规律。 展开更多

关键词 离子 运动特性 倍频效应 paul阱 非理想射频囚禁场

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Paul阱中共面三离子的量子力学问题 被引量：1

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作者 何明 段宜武 +1 位作者 朱熙文 施磊 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期80-83,共4页

对Paul阱中共面三离子体系作了研究 ,通过分析其总角动量L =2时的情形单体密度和形状密度 ,确定了体系的结构和内部运动情况 ,并与总角动量L =0和经典情形进行了比较。

关键词 paul阱 三离子体系 运动模式 量子力学

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Paul阱中离子云囚禁时间的分析

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作者 张志飞 罗学立 +3 位作者 李交美 陈永泰 朱熙文 高克林 《Chinese Journal of Chemical Physics》 SCIE CAS CSCD 1998年第5期399-403,共5页

结合缓冲气体Ｈｅ对囚禁离子云Ｎ＋２的冷却实验结果，给出了在综合考虑射频加热和缓冲气体冷却效应情形下，阱中囚禁离子数随时间变化的理论模型，讨论了Ｐａｕｌ阱中的加热系数。γ、离子云温度Ｔ、随机力涨落Ｄ等参数对囚禁时间的影响。

关键词 paul阱 缓冲气体 囚禁时间 氮离子 离子云

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两种离子在Paul阱中形成的库仑簇

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作者 王界兵 朱熙文 《量子电子学报》 CAS CSCD 1992年第S1期64-64,共1页

在Paul阱中为激光冷却的离子体系能形成有序结构,称为库仑簇。库仑簇的研究对于非线性库仑多体动力学,簇的结构和形成以及光谱等方面都有重要意义。目前,只对同种离子在Paul阱里形成的库仑簇进行了实验及理论研究,对三个异荷离子形成的... 在Paul阱中为激光冷却的离子体系能形成有序结构,称为库仑簇。库仑簇的研究对于非线性库仑多体动力学,簇的结构和形成以及光谱等方面都有重要意义。目前,只对同种离子在Paul阱里形成的库仑簇进行了实验及理论研究,对三个异荷离子形成的库仑簇进行了理论研究。 展开更多

关键词 paul阱 重离子 多体动力学 理论研究 有序结构 模拟计算 国家重点实验室 原子分子物理 激光冷却 簇结构

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Paul阱中存储离子的研究 被引量：1

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作者 刘名扬 孙维谨 《物理实验》 北大核心 2010年第2期34-37,共4页

根据Paul离子阱结构及电场分布特点,列出阱内离子运动方程并求解,对其中离子运动、硅团簇离子碰撞解离反应进行了分析.

关键词 paul离子阱 离子存储 激光冷却

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Paul阱中两离子的量子运动

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作者 尹萌芽 《湖南师范大学自然科学学报》 CAS 1997年第3期32-36,共5页

发现了关于Ｐａｕｌ阱中一、二、三维两离子的薛定谔方程精确解．

关键词 paul阱 薛定谔方程 精确解 量子运动

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利用函数级数展开法求解Paul阱中射频源的倍频效应

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作者 陈图淼 聂宗秀 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期442-444,共3页

采用函数级数展开法精确求解了在非理想射频源、考虑二次谐波Mathieu方程的解 。

关键词 倍频效应 paul阱 函数级数展开法 射频源 囚禁离子

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Paul阱中被囚禁离子质心运动量子态的压缩效应 被引量：1

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作者 王琴惠 刘小娟 《量子光学学报》 CSCD 1997年第4期205-213,共9页

文章研究Ｐａｕｌ阱中被囚禁离子的位置和动量在奇偶相干态中的压缩性质。研究结果表明，囚禁离子不仅有二阶压缩效应，而且有高阶压缩效应。

关键词 奇偶相干态 压缩 量子态 paul阱 囚禁离子 质心

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Paul阱中离子运动及稳定性分析 被引量：1

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作者 刘名扬 《大学物理》 北大核心 2010年第2期5-8,共4页

Paul离子阱由于没有外加磁场所引起的塞曼效应的影响,已成为离子存储及研究离子的重要装置.根据在实验中所采用的Paul离子阱结构及电场分布特点,列出阱内离子运动方程并进行求解,对其中各种运动进行分析,同时还分析了离子存储稳定性.最... Paul离子阱由于没有外加磁场所引起的塞曼效应的影响,已成为离子存储及研究离子的重要装置.根据在实验中所采用的Paul离子阱结构及电场分布特点,列出阱内离子运动方程并进行求解,对其中各种运动进行分析,同时还分析了离子存储稳定性.最后对所作的研究进行总结,得到如下结论:阱中离子的运动为谐振运动、基频微运动和高阶微振动. 展开更多

关键词 paul离子阱 谐振运动 稳定性

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位于Paul阱中的三离子体系的Jacoby矩阵

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作者 陈丽群 《湘潭大学自然科学学报》 CAS CSCD 2000年第3期35-39,共5页

介绍了Paul阱的构造原理 ,推导了三离子同时位于Z轴上时 ,体系的运动方程和Jacoby矩阵的本征值 .

关键词 paul阱 Jacoby矩阵 本征值 三离子体系 囚禁场

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Paul阱中被囚禁离子质心运动k分量相干态的压缩效应

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作者 王琴惠 高永毅 《量子光学学报》 CSCD 1999年第2期98-106,共9页

文章构造Ｐａｕｌ阱中被囚禁离子的ｋ分量相干态，研究囚禁离子位置和动量的测不准关系，详细研究了这种离子的位置和动量在ｋ分量相干态中的压缩性质。研究结果表明，囚禁离子的ｋ分量相干态不仅有二阶压缩效应，而且有高阶压缩效应，... 文章构造Ｐａｕｌ阱中被囚禁离子的ｋ分量相干态，研究囚禁离子位置和动量的测不准关系，详细研究了这种离子的位置和动量在ｋ分量相干态中的压缩性质。研究结果表明，囚禁离子的ｋ分量相干态不仅有二阶压缩效应，而且有高阶压缩效应，并且在一定条件下，可获得周期性的二阶和高阶压缩效应。 展开更多

关键词 k分量 相干态 效应 paul阱 囚禁离子

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Paul阱中被囚禁三离子体系的经典分析

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作者 陈丽群 《娄底师专学报》 1997年第2期31-36,共6页

本文介绍了Paul阶的构造原理，并在Jacoby坐标下，推导了三离子同位于Z轴上时，体系的运动方程，Jacoby矩阵及其本征值。

关键词 paul阱 三离子体系 经典分析

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