Диагностика разреженной ультрахолодной плазмы на основе эффекта автоионизации ридберговских состояний атомов $^{40}$Ca

В настоящей работе продемонстрирован чувствительный метод детектирования разреженной ультрахолодной плазмы на основе автоионизационных резонансов ридберговских атомов $^{40}\mathrm{Ca}$ в непрерывно работающей магнитооптической ловушке. Показана возможность детектирования плазмы с плотностью ионов и электронов менее $10^9\,$м$^{-3}$. Проведены экспериментальные исследования резонансов на двухфотонном ридберговском переходе $4s3d\,{}^1D_2{-}90\,^1D_2$ с использованием резонансных лазерных пучков $672$ и $798$ нм. Была получена зависимость амплитуды автоионизационного резонанса, зарегистрированного по флюоресценции однозарядных ионов $^{40}\mathrm{Ca}$ на длине волны $397$ нм, от концентрации ионов непрерывно создаваемой ультрахолодной плазмы.