Colisiones de bombeo óptico y cambio de espín

El bombeo óptico es el método de 'bombear' todos los electrones en la parte superior metro F estado del estado fundamental, al brillar σ + luz tal que eventualmente todos los electrones terminan en este estado porque no hay un estado excitado que σ + la luz podría excitarlos.

'''Pregunta''': Mientras todavía se produce el bombeo, hay electrones ocupando todos metro F estados, por lo que no podría haber colisiones de cambio de espín que despoblar la población de los más bombeados ópticamente metro F ¿estado? Además, los estados excitados podrían decaer en cualquier otro metro F estado (siempre que Δ metro F = 0 , ± 1 ).

¿Cuáles son las escalas de tiempo de las colisiones de cambio de espín y de las transiciones atómicas entre los estados fundamental y excitado? Para saber cuál gana.

Respuestas (1)

Dos factores de los que depende la tasa de colisiones de cambio de giro:

  1. Densidad, con un líder de mayor densidad para cambios más rápidos.

  2. Campo magnético de polarización externa. Debido a la transición de Zeeman de segundo orden, las colisiones que cambian de espín generalmente solo tienen un campo magnético resonante cercano a cero. Las transiciones fuera de resonancia son posibles en un campo bajo, pero se suprimen a medida que aumenta el campo.

Entonces, si tiene un gas caliente (y de baja densidad) en un campo magnético constante significativo, sospecho que generalmente será una contribución insignificante a la dinámica de giro durante el bombeo óptico. Sin embargo, uno necesitaría hacer un cálculo cuantitativo para un sistema dado para estar realmente seguro.