Spektroskopische Präzisionsmessung magnetischer Momente in hoch geladenen Ionen
Final Report Abstract
Im Projektzeitraum wurden folgende Ziele erreicht: Erarbeitung konkreter Messmethoden für die präzise Bestimmung magnetischer Momente gebundener Elektronen und der Kerne in hochgeladenen Ionen, sowie nicht-linearer Zeeman-Effekte und der Beiträge der QED in extremen Feldern hierzu ("Doppelresonanz- Spektroskopie"); Umsetzung dieser Methoden in einen experimentellen Aufbau mit einer speziell entwickelten Penning-Falle zur optischen und Mikrowellen-Spektroskopie mit hoher Fluoreszenz-Ausbeute; Entwicklung und Charakterisierung eines dedizierten Lasersystems für das Testion Ar13+ nebst eines optischen Systems zur Fluoreszenz-Messung; Implementierung eines umfassenden Kontroll- und Datennahmesystems basierend auf LabView; Entwicklung und Charakterisierung eines neuartigen schnellöffnenden Kaltventils für die Trennung des XHV-Fallenvakuums von der UHV-Strahllinie zur Ioneninjektion. Folgende Ziele wurden nicht erreicht: Aufgrund der Verzögerungen des Betriebs der HITRAP-Anlage zur Bereitstellung hochgeladener Ionen für Fallenexperimente wie ARTEMIS konnte keine Anbindung an die Niederenergie-Strahllinie von HITRAP aufgebaut werden, entsprechend konnte kein Betrieb mit extern erzeugten, hochgeladenen Ionen gefahren werden. - Die aufgrund dieser Verzögerung notwendigen Massnahmen haben den vorgesehenen Einbau der Mikrowellen-Anlage nicht zugelassen. Folgende Massnahmen wurden ergriffen: Implementierung und Betrieb einer internen Quelle für hochgeladene Ionen wie etwa das Testion Ar13+; routinemäßige Erzeugung und elektronischer Nachweis hochgeladener Argon-Ionen bis Ar16+; Charakterisierung des Systems mit solchen Ionen, Bestimmung der Speicherzeiten; Vorbereitung der Anlage für Doppelresonanz-Messungen an der Feinstruktur von intern erzeugtem Ar13+. Die Doppelresonanz-Methode soll nun auf die Feinstruktur intern erzeugter Ionen, zunächst Ar13+, angewendet werden. Hierzu muss noch die Mirkowellen-Anlage für 65 GHz und 130 GHz installiert werden. Parallel dazu soll eine Anbindung an die Niederenergie-Strahllinie von HITRAP aufgebaut werden, wo derzeit eine leistungsstarke Offline-Quelle installiert wird. Mit dieser sind Ionen höherer Ladungszustände verfügbar, und der Ionentransport und -Einfang in die Falle kann implementiert und optimiert werden, bis Ionen aus der HITRAP-Anlage verfügbar sind.
Publications
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