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自1999年首次在实验上获得成功以来,静电Stark减速已发展成为制备冷分子的重要手段。随着这一技术逐渐成熟,越来越多的极性分子被成功减速。然而,对于具有较小的有效电偶极矩的分子(如NH3),采用100级左右的传统Stark减速器难以实现此类分子的有效减速。由此,基于本小组自行研制的第二代180级Stark减速器,我们对NH3分子的静电Stark减速展开了理论研究与分析。文中首先介绍了计算极性分子Stark分裂的两种方法:微扰法和矩阵对角化,并计算了NH3分子的Stark分裂。接着,我们讲解了Stark减速的基本原理,并从纵向运动和横向运动两个方面,介绍了Stark减速的动力学过程。最后,基于我们自行研制的第二代Stark减速系统,理论模拟了NH3分子在多种操控模式下的减速效果。发现:采用传统减速模式(即减速器所有电极都用来减速),低相位角下,实现了NH3分子的有效减速(速度减至6.7m/s),并得到了温度为80mK的冷分子波包;为了进一步减少分子波包的能量宽度,我们还模拟先聚束后减速模式和先减速后聚束模式的减速效果。先聚束后减速模式的操控步骤是:先利用一定数量的减速电极对分子进行聚束,再利用剩余的电极在大相位角下将分子减至理想速度。采用此种模式可将NH3分子由280m/s减至20.7m/s,并获得了1.6mK的冷分子波包;而先减速后聚束模式与先聚束后减速模式非常相似,即先利用一定数量的电极在大相位角下将分子减至理想速度,再用剩余电极对分子进行聚束。采用此减速模式,我们将NH3分子由280m/s减至21.5m/s,并得到了温度为700uK的冷分子波包。由此,我们对比分析了这三种减速模式的减速效果:采用传统减速模式,低相位角下能够获得数目更多的低速冷分子;采用先减速后聚束模式能够获得温度最低的冷分子波包,但低速情况下,分子数目损失严重,而先聚束后减速模式很好地弥补了这一缺陷。由此可见,我们采用180级的传统Stark减速器完全能够实现具有较小有效电偶极矩的NH3分子的有效减速,并获得温度约为1mK的冷分子波包,为进一步的实验研究提供了可靠的理论依据。