原子—离子碰撞实验

利用 Quatm 的多系统协同控制，研究冷原子与单离子之间的碰撞动力学。

功能介绍

该实验同时控制冷原子（Rb）和单离子（Ba⁺）两套独立系统。通过精确的空间和时间重叠，研究低温下原子—离子碰撞的动力学过程。Quatm 将两套系统的设备统一管理，确保时序同步。

代码结构

  • 导入 Experiment、NumberValue 和 BoolValue
  • 定义 AtomIonInteraction 类
  • 在 build() 中声明两套系统的设备和参数
  • 在 run() 中协调原子和离子的并行时序

类：AtomIonInteraction

简短功能介绍

继承自 Experiment，管理原子和离子两套控制系统的协同运行。

方法：build()

功能：声明原子和离子两侧的全部设备和参数。

原子侧参数声明：

  • mot_loading_time：MOT 装载时间（NumberValue）
  • mot_b_gradient：磁场梯度（NumberValue）

离子侧参数声明：

  • ion_position_x、ion_position_y：离子在阱中位置（NumberValue）
  • interaction_time：相互作用等待时间（NumberValue）

设备声明：

  • 原子侧：trap_coil_*（DAC×3）、cooling_aom（TTL）、repump_aom（TTL）、camera（吸收成像）
  • 离子侧：paul_electrode_*（DAC×4）、ablation_laser（TTL）、cooling_493（TTL+DAC）、emccd

方法：run()

功能：执行一次原子—离子碰撞实验。

主要步骤：

  1. 并行启动原子 MOT 装载和离子装载
  2. 移动离子到预定位置（ion_position_x、ion_position_y）
  3. 等待 MOT 装载完成，压缩原子云
  4. 原子云与离子在空间和时间上重合
  5. delay(interaction_time) 等待碰撞发生
  6. 分别检测：吸收成像测原子损失，荧光探测测离子态变化
  7. 两路数据通过 DataClient 分别推送

涉及的设备

原子侧：MOT 线圈（DAC×3）、冷却/回泵光（TTL×2）、吸收成像相机 离子侧：Paul 阱电极（DAC×4）、烧蚀激光（TTL）、冷却光（TTL+DAC）、EMCCD