中性粒子在Ioffe阱中的经典运动  

The Classical Motion of the Neutral Particles in the Ioffe Trap

作　　者：刘小良[1] 徐慧[2] 曾高坚[3] 

机构地区：[1]中南大学材料科学与工程学院,湖南长沙410083 [2]中南大学物理科学与技术学院,湖南长沙410083 [3]湖南师范大学物理与信息学院,湖南长沙410081

出　　处：《量子光学学报》2004年第2期53-58,共6页Journal of Quantum Optics

基　　金：高等学校博士学科点专项科研基金(20020533001);湖南省自然科学基金(03JJY3076)

摘　　要：Ioffe阱因能对中性粒子实现稳定囚禁而成为一种倍受关注的磁阱。若只讨论阱中的近原点区域时,阱中的磁场可以呈现出一种简明的形式。磁矩μ反平行于磁场的中性粒子在阱中与磁场发生相互作用,借助相互作用势,可以获得粒子在阱中的经典运动方程。本文着重探究这种方程的近似求解方法。在一定的条件下,我们可以采用逐次近似的方法,使方程演化为我们熟悉的马丢方程的形式。若阱的参数设置使得马丢方程中λ>>q>0成立时,我们可以利用传统的WKBJ方法近似求解马丢方程。作为一种新的尝试,本文还采用傅立叶级数展开的办法来对马丢方程进行求解,从而得到中性粒子在阱中的经典运动规律。The study of the magnetostatic traps for neutral particles is one of the most interesting topics at present. Among those, the Ioffe trap is one of the most important traps. We consider a neutral particle with magnetic moment μ antiparallel to the field of the Ioffe trap. With the interaction potential energy between the magnetic moment of the particle and the magnetic field, we obtain the classical motion equation of the neutral particles in the Ioffe trap. In some limit conditions, by using the perturbative method, the equations may take on concise forms, i.e Mathieu equations. If we properly set the parameters, we can solve the Mathieu equation with the traditional WKBJ method. As a new attempt, with Fourier series expansion we solve the Mathieu equation and obtain the classical motion law of the neutral particles.

关 键 词：理想Ioffe阱 马丢方程 WKBJ方法 傅立叶级数展开法 

分 类 号：O431[机械工程—光学工程]