Mainz 1997 – scientific programme

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Q: Quantenoptik

Q 4: Fallen und Kühlung I

Q 4.5: Talk

Monday, March 3, 1997, 15:00–15:15, N 6

Seitenbandkühlung mit Puffergas von Ba⁺-Ionen in einer Penning-Falle — •Christian Lichtenberg, Kai Hübner, Gerrit Marx, Giovanni Tommaseo und Günther Werth — Institut für Physik, Universität Mainz, Staudinger Weg 7, 55099 Mainz

In einer Penning-Ionenfalle stellen die axiale Schwingung (ω _z), die reduzierte Zyklotronbewegung (ω _c ′) und die Magnetronbewegung (ω _m) die voneinander unabhängigen Bewegungsmoden gespeicherter Ionen dar. Einstrahlung der Summenfrequenz ω _c ′ + ω _m = ω _c = e/m · B mit einer Quadrupol-Geometrie koppelt die entsprechenden Bewegungen miteinander [1]. In Anwesenheit von Puffergas wird die Zyklotronbahn durch Stöße gadämpft. Durch die zusätzliche Kopplung wird auch der Radius der ansonsten bei Stößen instabilen Magnetronbahn reduziert [2]. In einem spektroskopischen Experiment an Ba⁺-Ionen wird gleichzeitig ein Population Trapping in langlebigen metastabilen Zuständen verhindert. Dies hat zusammen mit der Zentrierung der Ionen im Käfigzentrum eine Erhöhung der beobachteten laserinduzierten Fluoreszenzrate zur Folge. Dies soll zur Verbesserung von Experimenten zur Präzisionsbestimmung von g-Faktoren benutzt werden. Das Experiment wird von der DFG gefördert.

[1] H. Dehmelt, Nature Vol. 262, p. 777, 1977

[2] G. Savard et al., Physics Letters A158, pp. 247, 1991