自 20 世纪末首次在原子气体中实现玻色-爱因斯坦凝聚以来,超冷原子气体已成为研究各种量子现象的广泛采用的平台。近年来,人们越来越关注具有大磁偶极矩的物质,因为这些物质与更常见的碱金属相比表现出更强的长程相互作用。镝的磁矩约为 10 𝜇 𝐵 ,是磁性最强的原子物质,因此已成为研究长程(偶极-偶极)相互作用与接触相互作用竞争或占主导地位的系统的理想平台。在本文中,我描述了一种新型镝量子气体机的设计和优化。除了详细描述该装置的组件及其性能外,我还详细描述了用于提高磁光阱 (MOT) 负载率的“角度减速”技术的特性和优化。我还详细描述了使用该装置生产和检测第一个玻色-爱因斯坦凝聚体 (BEC) 的过程。本论文还详细描述了用于镝实验的新控制硬件和软件的开发,但可以(并且已经)用于其他量子气体实验。在硬件方面,我讨论了高性能模拟电压控制通道的设计,这些通道比市售的替代方案更具优势。在软件方面,我讨论了我设计的实验室控制和记录数据库系统,它既扩展了我们的控制软件的功能,又简化了实验室数据的存储和可访问性。
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