Nachrichten

26.11.2008

K. Blaum Fellow der American Physical Society

Die American Physical Society hat Prof. Dr. K. Blaum eine Fellowship verliehen. Weitere Informationen

20.11.2008

Artikel über hybride Falle veröffentlicht

Der Artikel führt eine neuartige Penningfalle ein: "die hybride Penningfalle". Sie besteht aus einer Kombination aus zylindrischen Elektroden und Elektroden nicht-zylindrischer Form wie z. B. toroidal oder hyperbolisch - im Gegensatz zu reinen zylindrischen Fallen, die nur aus zylindrischen Elektroden bestehen. Die Methode der Quasi-Greensfunktionen ermöglicht die analytische Herleitung jeder hybriden Penningfalle und liefert so die analytische Berechnung der gesamten elektrostatischen Eigenschaften. In einer toroidal hybriden Falle mit einer ferromagnetischen Ringelektrode ist die magnetische Flasche um mehr als eine Größenordnung erhöht. So kann der kontinuierliche Stern-Gerlach Effekt für unsere geplante Messung des g-Faktors des Protons erstmals genutzt werden. Ausführliche analytische Ausdrücke für das Design einer toroidal hybriden Penningfalle werden präsentiert, die die Entwicklung solcher Fallen für Hochpräzisionsexperimente vereinfachen. Weitere Informationen

18.08.2008

TRIGA-SPEC: Eine neue Anlage für hochpräzise Massen- und Laserspektroskopie-Experimente an Radionukliden

Am Forschungsreaktor TRIGA Mainz entsteht zur Zeit ein Aufbau zur hochpräzisen Massenmessung und Laserspektroskopie an schweren und neutronenreichen Nukliden. Jetzt wurde ein Artikel veröffentlicht, der einen Überblick über den experimentellen Aufbau sowie die physikalische Zielsetzung von TRIGA-SPEC bietet (J.Ketelaer et al., Nucl. Instr. Meth. A 594 (2008) 162). Am Strahlrohr B des Reaktors ist bereits das Penningfallen-Massenspektrometer TRIGA-TRAP aufgebaut und wird gerade in Betrieb genommen. Außerdem entsteht eine kollineare Laserspektroskopie-Beamline, sowie eine on-line Ionenquelle mit magnetischem Massenseparator als Ankopplung an den Reaktor.

15.08.2008

Erste Signale aus dem Protonlabor

Seit wenigen Wochen ist unsere Apparatur zur Bestimmung des g-Faktors des Protons in Betrieb. Begonnen haben wir damit, Ionenwolken über Elektronenstoßionisation zu erzeugen, in eine Penningfalle zu laden und dort nicht-destruktiv über die axiale Bewegungsmode nachzuweisen. Dabei herrscht in der Fallenkammer eine Temperatur von knapp 5 K und ein Druck von besser 1.0E-13 mbar. Anschließend wurde die Ionenwolke gesäubert, indem die ungewollten Spezies über eine Anregung aus der Falle entfernt wurden. Kleine, saubere Protonenwolken können auch über die Zyklotron Bewegungsmode detektiert werden. Dazu werden die Teilchen angeregt und auf verschiedene Radien katapultiert, was in Abb. 1 zu sehen ist.

Abb. 1: Bewegung einer Protonenwolke in der Zyklotronmode. Die angeregten Teilchen bewegen sich wie auf Planetenbahnen und werden widerstandsgekühlt, bis sie sich im thermischen Gleichgewicht mit dem Schwingkreis befinden.

Da sich die Teilchen während des Nachweises in Resonanz mit dem Schwingkreis befinden, werden sie gleichzeitig gekühlt und wandern wieder zu einem gemeinsamen Peak zusammen.

26.07.2008

Artikel über elliptische Penningfalle veröffentlicht

In den zwei folgenden korrespondierenden Artikeln werden die theoretische Untersuchung einer idealen elliptischen Penningfalle sowie die Erforschung der elliptischen Penningfalle in Experiment und Simulation beschrieben.
M. Kretzschmar, Int. J. Mass Spectrom. 275, 21–33 (2008):
In diesem Artikel wird eine komplette und strenge Beschreibung der Dynamik einer idealen elliptischen Penningfalle vorgestellt. Eine ideale elliptische Penningfalle ist eine ideale zylindersymmetrische Penningfalle mit einem zusätzlichen elektrostatischen Quadrupolpotential. M. Kretzschmar diskutiert auch die annähernde Realisierung einer solchen elliptischen Falle durch Verwendung von segmentierten Ringelektroden und schätzt die erwarteten Frequenzverschiebungen aufgrund von anharmonischen Potentialtermen und Spiegelladungen für eine reale elliptische Falle mittels klassischer kanonischer Störungstheorie ab. Nähere Informationen

M. Breitenfeldt et al., Int. J. Mass Spectrom. 275, 34–44 (2008):
In diesem zweiten Artikel wurde der Einfluss eines zusätzlichen azimutalen elektrostatischen Quadrupolfeldes auf die Eigenfrequenzen von Ionen in einer Penningfalle betrachtet. Diese "Elliptische Penningfalle" wurde außerdem mittels Simulationen untersucht. Für die Magnetronbewegung konnte eine Verschiebung zu kleineren Frequenzen beobachtet werden. Die experimentellen Ergebnisse stimmen sowohl mit den Ionenbahn-Simulationen als auch mit theoretischen Vorhersagen überein (siehe Artikel von M. Kretzschmar). Die beschriebenen Untersuchungen sollen helfen, das Verständnis und die Anwendbarkeit von Ionenfallen zu verbessern. Weitere Informationen