CN116256341A - 一种离子阱电极检测装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种离子阱电极检测装置和检测方法，解决了离子阱电极位置的检测困难的问题。一种离子阱电极检测装置，包含激光器、聚焦透镜组、位移台和高真空离子囚禁系统。所述激光器发射的激光通过聚焦透镜组汇聚到高真空离子囚禁系统内。所述聚焦透镜组设置在位移台上。所述位移台调节聚焦透镜组与高真空离子囚禁系统的相对位置。检测激光光斑，确定是否产生荧光。本申请能够应用于量子精密测量、量子计算及质谱分析等领域，解决装配后离子阱电极位置难以检测，易引起离子囚禁不稳定的问题。
Description
技术领域
本申请涉及量子精密测量技术领域，尤其涉及一种离子阱电极检测装置及检测方法。
背景技术
离子阱能够实现离子的囚禁。离子阱广泛应用于量子精密测量、量子计算及质谱分析中，离子阱加工精度、装配精度将影响离子稳定囚禁，而离子的稳定囚禁对于量子精密测量、量子计算及质谱分析至关重要，是获得高精度跃迁谱线，量子态操控及质谱分析的前提条件。
由于光频标、量子计算等要求对离子的高精度操控，离子阱电极位置的检测至关重要，一方面离子阱电极位置决定电势分布，影响离子的稳定囚禁，另一方面影响离子跃迁谱线的性质，尤其对装配后离子阱电极的位置检测至关重要，然而阱电极固定到真空腔内部后，很难通过普通的测量方法进行检测，本发明提出了一种能够检测真空腔内离子阱位置的方法。
发明内容
本申请实施例提供一种离子阱电极检测装置及检测方法，解决了离子阱电极位置的检测困难的问题。
本申请实施例提供一种离子阱电极检测装置，包含激光器、聚焦透镜组、位移台、接收组件和高真空离子囚禁系统。所述激光器发射的激光通过聚焦透镜组汇聚到高真空离子囚禁系统内。所述聚焦透镜组设置在位移台上。所述位移台调节聚焦透镜组与高真空离子囚禁系统的相对位置。所述接收组件，用于检测激光光斑，确定是否产生荧光。
优选地，所述位移台的精度为1μm～10μm。
进一步地，通过高真空离子囚禁系统的视窗作用于阱内的电极。
优选地，所述激光发射机的激光波长为可见光波段。
进一步地，所述接收组件还包含物镜组、CCD相机和电脑。所述物镜组为透镜的组合，用于收集放大高真空离子囚禁系统上离子阱反射的荧光信号。所述CCD相机，用于对物镜组放大的信号进行荧光探测。所述电脑，用于展示CCD相机的探测结果。
进一步地，所述物镜组根据激光波长进行镀膜。
本申请实施例还提供一种离子阱电极检测方法，使用上述任意一项实施例所述离子阱电极检测装置，包含步骤：
打开激光器，通过聚焦透镜组将激光汇聚到高真空离子囚禁系统。
通过调节位移台改变激光聚汇聚到高真空离子囚禁系统的位置。
通过物镜组和CCD相机处理激光照射离子阱发出的荧光信号，并在电脑上显示结果。
根据显示结果分析离子阱电极位置。
进一步地，还包含步骤：
根据测量的离子阱电极位置绘制离子阱电极位置分布图。
根据实际测试结果模拟离子阱电势分布。
本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
本申请能够应用于量子精密测量、量子计算及质谱分析等领域，解决装配后离子阱电极位置难以检测，易引起离子囚禁不稳定的问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请一种离子阱电极检测装置实施例结构图；
图2为本申请一种离子阱电极检测方法实施例流程图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
图1为本申请一种离子阱电极检测装置实施例结构图。
本申请实施例还提供一种离子阱电极检测装置，包含激光器1、聚焦透镜组2、位移台3和高真空离子囚禁系统4。
所述激光器发射的激光通过聚焦透镜组汇聚到高真空离子囚禁系统内。所述聚焦透镜组设置在位移台上。所述位移台调节聚焦透镜组与高真空离子囚禁系统的相对位置。
进一步还包含接收组件，用于检测激光光斑，确定是否产生荧光。
优选地，所述位移台的精度为1μm～10μm。
例如，所述聚焦透镜组能够将激光汇聚入射到离子阱内，聚焦透镜固定于位移台上。所述位移台精度为1μm～10μm，能够在三个方向调节激光入射离子阱的位置。所述激光波长可以选择可见光波段的波长，也可依据具体实验选择其他波长，激光波长不受上述限制。但由于可见光波段易被探测，实验方便，因此优选地，所述激光发射机的激光波长为可见光波段。
所述激光系统通过高真空离子囚禁系统的视窗作用于阱内的电极，所述电极可以是四极杆、刀片电极、帽电极等，这里不作进一步限定。
本申请实施例还提供一种离子阱电极检测装置，所述接收组件还包含物镜组5、CCD相机6和电脑7。
所述物镜组为透镜的组合，用于收集放大高真空离子囚禁系统的上离子阱反射的荧光信号。
激光信号通过高真空离子囚禁系统后，激光照射在离子阱上产生的散射激光信号和荧光信号被物镜组收集。透镜根据激光波长进行镀膜，用于避免散射激光信号通过，同时针对荧光增大透射率，加强荧光通过。
所述物镜组为透镜的组合，用于收集荧光信号并放大。
所述CCD相机，用于对物镜组放大的荧光信号进行荧光探测。所述电脑，用于展示CCD相机的探测结果。
通过物镜组放大的信号连接CCD进行荧光探测，CCD连接电脑展示探测结果。
图2为本申请一种离子阱电极检测方法实施例流程图。
本申请实施例还提供一种离子阱电极检测方法，使用上述任意一项实施例所述离子阱电极检测装置，包含步骤：
步骤101、打开激光器，通过聚焦透镜组将激光汇聚到高真空离子囚禁系统。
所述聚焦透镜组将激光器发射的激光汇聚入射到离子阱内。
步骤102、通过调节位移台改变激光聚汇聚到高真空离子囚禁系统的位置。
所述位移台精度为1μm～10μm，能够在三个方向调节激光入射离子阱的位置。所述激光系统通过高真空离子囚禁系统的视窗作用于阱内的电极。
步骤103、通过物镜组和CCD相机处理激光照射离子阱发出的荧光信号，并在电脑上显示结果。
激光信号通过高真空离子囚禁系统后，激光照射在离子阱上发出荧光信号被物镜组收集。所述物镜组用于收集荧光信号并放大。通过物镜组放大的荧光信号连接CCD进行荧光探测，CCD连接电脑展示探测结果。
步骤104、根据显示结果分析离子阱电极位置。
根据探测结果分析离子阱电极位置，调节位移台的水平方向，就改变了激光入射离子阱的位置，如果CCD结果显示为暗，则未照射到离子阱电极上，如果CCD结果显示为亮斑，则照射到离子阱电极上，通过同一水平方向移动，两次亮斑间的距离，获得水平方向离子阱电极的间距等位置参数，通过竖直方向移动，获得竖直方向的阱电极位置参数。
进一步地，还包含步骤：
步骤105、根据测量的离子阱电极位置绘制离子阱电极位置分布图。
根据测量的离子阱电极位置参数，能够重新画出离子阱电极位置分布图。
步骤106、根据实际测试结果模拟离子阱电势分布。
与现有的离子阱电极设计图纸进行比较，并依据实际测试结果模拟离子阱电势分布，依据仿真结果判断电极加工、装配等可靠性，并且能够应用于调节离子阱电势、补偿电极等参量设置。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (8)
1.一种离子阱电极检测装置，其特征在于，包含激光器、聚焦透镜组、位移台、接收组件和高真空离子囚禁系统；
所述激光器发射的激光通过聚焦透镜组汇聚到高真空离子囚禁系统内；
所述聚焦透镜组设置在位移台上；
所述位移台调节聚焦透镜组与高真空离子囚禁系统的相对位置；
接收组件，用于检测激光光斑，确定是否产生荧光。
2.根据权利要求1所述离子阱电极检测装置，其特征在于，所述位移台的精度为1μm～10μm。
3.根据权利要求1所述离子阱电极检测装置，其特征在于，通过高真空离子囚禁系统的视窗作用于阱内的电极。
4.根据权利要求1所述离子阱电极检测装置，其特征在于，所述激光发射机的激光波长为可见光波段。
5.根据权利要求1所述离子阱电极检测装置，其特征在于，所述接收组件还包含物镜组、CCD相机和电脑；
所述物镜组为透镜的组合，用于收集放大高真空离子囚禁系统的上离子阱反射的荧光信号；
所述CCD相机，用于对物镜组放大的信号进行荧光探测；
所述电脑，用于展示CCD相机的探测结果。
6.根据权利要求5所述离子阱电极检测装置，其特征在于，所述物镜组根据激光波长进行镀膜。
7.一种离子阱电极检测方法，使用权利要求1-6任意一项所述离子阱电极检测装置，其特征在于，包含步骤：
打开激光器，通过聚焦透镜组将激光汇聚到高真空离子囚禁系统；
通过调节位移台改变激光聚汇聚到高真空离子囚禁系统的位置；
通过物镜组和CCD相机处理激光照射离子阱发出的荧光信号，并在电脑上显示结果；
根据显示结果分析离子阱电极位置。
8.根据权利要求7所述离子阱电极检测方法，其特征在于，还包含步骤：
根据测量的离子阱电极位置绘制离子阱电极位置分布图；
根据实际测试结果模拟离子阱电势分布。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116994790A (zh) * | 2023-09-25 | 2023-11-03 | 国开启科量子技术(安徽)有限公司 | 离子阱装置和量子计算设备 |
| CN117330623A (zh) * | 2023-11-26 | 2024-01-02 | 北京中科国光量子科技有限公司 | 一种囚禁离子的物质检测方法与检测装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109187458A (zh) * | 2018-08-15 | 2019-01-11 | 金华职业技术学院 | 一种气相分子荧光测试方法 |
| CN113962396A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-01-21 | 国开启科量子技术(北京)有限公司 | 一种分布式离子阱系统 |
| WO2022252801A1 (zh) * | 2021-05-31 | 2022-12-08 | 华为技术有限公司 | 离子阱集成芯片及其制备方法、离子阱量子计算系统 |
| WO2022253098A1 (zh) * | 2021-05-31 | 2022-12-08 | 苏州德龙激光股份有限公司 | 激光扫描显微测量装置及其方法 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109187458A (zh) * | 2018-08-15 | 2019-01-11 | 金华职业技术学院 | 一种气相分子荧光测试方法 |
| WO2022252801A1 (zh) * | 2021-05-31 | 2022-12-08 | 华为技术有限公司 | 离子阱集成芯片及其制备方法、离子阱量子计算系统 |
| WO2022253098A1 (zh) * | 2021-05-31 | 2022-12-08 | 苏州德龙激光股份有限公司 | 激光扫描显微测量装置及其方法 |
| CN115482952A (zh) * | 2021-05-31 | 2022-12-16 | 华为技术有限公司 | 离子阱集成芯片及其制备方法、离子阱量子计算系统 |
| CN113962396A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-01-21 | 国开启科量子技术(北京)有限公司 | 一种分布式离子阱系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| C. J. PRICE ET AL: "An in-vacuo optical levitation trap for high-intensity laser interaction experiments with isolated microtargets", 《REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS》, 6 March 2015 (2015-03-06) * |
| 李树道, 杨卫军, 朱熙文, 李交美, 黄贵龙, 张远铭, 祁栋香, 施磊, 贾汉春, 高克林, 王界兵: "射频离子阱及囚禁离子的检测", 化学物理学报, no. 05, 27 October 1992 (1992-10-27) * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116994790A (zh) * | 2023-09-25 | 2023-11-03 | 国开启科量子技术(安徽)有限公司 | 离子阱装置和量子计算设备 |
| CN116994790B (zh) * | 2023-09-25 | 2024-01-05 | 国开启科量子技术(安徽)有限公司 | 离子阱装置和量子计算设备 |
| CN117330623A (zh) * | 2023-11-26 | 2024-01-02 | 北京中科国光量子科技有限公司 | 一种囚禁离子的物质检测方法与检测装置 |
| CN117330623B (zh) * | 2023-11-26 | 2024-02-20 | 北京中科国光量子科技有限公司 | 一种囚禁离子的物质检测方法与检测装置 |
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