E-Book, Englisch, 356 Seiten
Werth Charged Particle Traps
1. Auflage 2005
ISBN: 978-3-540-26576-4
Verlag: Springer-Verlag
Format: PDF
Kopierschutz: Adobe DRM (»Systemvoraussetzungen)
Physics and Techniques of Charged Particle Field Confinement
E-Book, Englisch, 356 Seiten
ISBN: 978-3-540-26576-4
Verlag: Springer-Verlag
Format: PDF
Kopierschutz: Adobe DRM (»Systemvoraussetzungen)
Autoren/Hrsg.
Weitere Infos & Material
1;Preface;6
2;Contents;8
3;Trap Operation Theory;13
3.1;1 Introduction;14
3.1.1;1.1 Historical Background;14
3.1.2;1.2 Principles of Particle Confinement;21
3.2;2 The Paul Trap;27
3.2.1;2.1 Theory of the Ideal Paul Trap;27
3.2.2;2.2 Motional Spectrum in Paul Trap;33
3.2.3;2.3 Adiabatic Approximation;34
3.2.4;2.4 Real Paul Traps;37
3.2.5;2.5 Instabilities in an Imperfect Paul Trap;43
3.2.6;2.6 The Role of Collisions in a Paul Trap;46
3.2.7;2.7 Quantum Dynamics in Paul Traps;49
3.3;3 The Penning Trap;60
3.3.1;3.1 Theory of the Ideal Penning Trap;60
3.3.2;3.2 Motional Spectrum in Penning Trap;65
3.3.3;3.3 Real Penning Traps;66
3.3.4;3.4 Shift of the Eigenfrequencies;68
3.3.5;3.5 Instabilities of the Ion Motion;77
3.3.6;3.6 Tuning the Trap;79
3.3.7;3.7 Quantum Dynamics in Ideal Penning Trap;81
3.3.8;3.8 Quantum Dynamics in Real Penning Traps;90
3.4;4 Other Traps;95
3.4.1;4.1 Combined Traps;95
3.4.2;4.2 Cylindrical Traps;103
3.4.3;4.3 Nested Traps;115
3.4.4;4.4 Multipolar Traps;116
3.4.5;4.5 Linear Traps;117
3.4.6;4.6 Ring Traps;125
3.4.7;4.7 Planar Paul Traps;126
3.4.8;4.8 Electrostatic Traps;131
3.4.9;4.9 Kingdon Trap;132
4;Trap Techniques;135
4.1;5 Loading of Traps;138
4.1.1;5.1 Ion Creation Inside Trap;138
4.1.2;5.2 Ion Injection from Outside the Trap;140
4.1.3;5.3 Positron Loading;142
4.2;6 Trapped Charged Particle Detection;146
4.2.1;6.1 Destructive Detection;146
4.2.2;6.2 Nondestructive Detection;148
5;Nonclassical States of Trapped Ions;155
5.1;7 Quantum States of Motion;157
5.1.1;7.1 Fock States;157
5.1.2;7.2 Oscillator Coherent States;158
5.1.3;7.3 Squeezed States;163
5.2;8 Coherent States for Dynamical Groups;165
5.2.1;8.1 Trap Symmetries;165
5.2.2;8.2 Quasienergy States for Combined Traps;166
5.3;9 State Engineering and Reconstruction;173
5.3.1;9.1 Trapped Ion-Laser Interaction;173
5.3.2;9.2 State Creation;177
5.3.3;9.3 State Reconstruction;187
6;Cooling of Trapped Charged Particles;193
6.1;10 Trapped Ion Temperature;196
6.1.1;10.1 Measurement of Ion Temperature;197
6.2;11 Radiative Cooling;200
6.3;12 Buffer Gas Cooling;205
6.3.1;12.1 Paul Trap;206
6.3.2;12.2 Penning Trap;208
6.4;13 Resistive Cooling;212
6.4.1;13.1 Negative Feedback;216
6.4.2;13.2 Stochastic Cooling;217
6.5;14 Laser Cooling;221
6.5.1;14.1 Physical Principles;221
6.5.2;14.2 Doppler Cooling: Semi-classical Theory;223
6.5.3;14.3 Resolved Sideband Cooling;226
6.5.4;14.4 EIT Cooling;233
6.5.5;14.5 Sisyphus Cooling;236
6.5.6;14.6 Stimulated Raman Cooling;246
6.5.7;14.7 Sympathetic Cooling;250
6.6;15 Adiabatic Cooling;256
7;Trapped Ions as Nonneutral Plasma;258
7.1;16 Plasma Properties;260
7.1.1;16.1 Coulomb Correlation Parameter;260
7.1.2;16.2 Weakly Coupled Plasmas;260
7.2;17 Plasma Oscillations;266
7.2.1;17.1 Rotating Wall Technique;269
7.3;18 Plasma Crystallization;272
7.3.1;18.1 Phase Transitions;272
7.3.2;18.2 Chaos and Order;275
7.3.3;18.3 Crystalline Structures;277
7.4;19 Sympathetic Crystallization;291
8;A Mathieu Equations;294
8.1;A.1 Parametric Oscillators;294
9;B Orbits of Trapped Ions;297
10;C Nonlinear Oscillator;303
10.1;C.1 Multipole Expansions;303
10.2;C.2 Normal Forms;304
10.3;C.3 Nonlinear Resonances;306
11;D Generating Functions for Quantum States;309
11.1;D.1 Uncertainty Relations;309
11.2;D.2 Generating Functions;310
11.3;D.3 Displacement Operators;313
11.4;D.4 Time Dependent Oscillators;314
11.5;D.5 Coherent States for Symplectic Groups;317
12;E Trap Design and Electronics;320
13;F Charged Microparticle Trapping;324
14;References;327
15;Index;340




