咱们身边有一种微量的惰性气体叫氪，它在空气中的含量为百万分之一。氪由多种同位素组成，包含一种半衰期为23万年的放射性同位素氪-81，在空气中的含量仅为百亿亿分之一（10）。自从上世纪60年代在空气中发现氪-81以来，科研人员一向梦想着用氪-81这个天然示踪剂来协助了解环境中的水、冰循环进程，给百万年迈的古地下水与冰川定年。卢征天教授发明晰一种称为“原子阱痕量剖析”的单原子活络检测的新办法，能够一个一个地数出环境样品中所含的氪-81原子。

  用原子阱捕获氪-81需求首先将原子激起到一个亚稳量子态上。现在国际上均选用气体放电办法来制备亚稳态氪原子，办法简略可行，但是存在着激起功率低、样品丢失和穿插污染等问题。在本工作中，科研组研制成一种高亮度共振真空紫外灯，并将其应用于全光激起氪原子，然后避免了气体放电所带来的种种问题。团队提出了一种新的机理来解说真空紫外光子在氪气中传达时的“自吸收”现象——光子在氪气中屡次散射后并未丢失，而是其频率发生了偏移。通过四年的不断测验，他们在坚持光源高亮度特征的一起，减小了光频偏移，建成了根据全光激起的氪原子阱，并达到了每小时1800个氪-81原子的勘探速率。关于古地下水研讨和寻觅百万年前构成的冰芯等科学问题，这种原子阱超活络剖析东西带来了新的研讨机会。

  合肥微标准物质科学国家研讨中心博士生王杰为论文榜首作者，卢征天教授和Florian Ritterbusch博士为论文的一起通讯作者。该研讨工作得到了科技部、国家自然科学基金委和安徽省的赞助。

  图、Florian Ritterbusch博士与研讨生王杰调试高亮度共振真空紫外灯。

  （合肥微标准物质科学国家研讨中心、我国科学院量子信息和量子科学技术创新研讨院、科研部）