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MS: Massenspektrometrie

MS III: HV III

MS III.1: Hauptvortrag

Montag, 15. März 1999, 11:00–11:30, PA 3

Kühlung von radioaktiven Strahlen im Speicherring für die
Schottky-Massenspektrometrie
— •M. Steck — GSI, Planckstr. 1, 64291 Darmstadt

Am Schwerionen-Speicherring ESR der GSI Darmstadt wurde die
Schottky-Massenspektrometrie zur Massenbestimmung von radioaktiven Kernen mit Halbwertszeiten von Sekunden und länger entwickelt. Die Masse eines Kerns wird durch Vergleich seiner Umlauffrequenz im Speicherring mit der von Kernen bekannter Masse ermittelt. Die Genauigkeit der Massenbestimmung und die Auflösung von Kernen mit ähnlicher Umlauffrequenz ist durch die Impulsunschärfe des Ionenstrahls bestimmt. Mittels Elektronenkühlung kann die Impulsunschärfe des Ionenstrahls soweit reduziert werden, dass eine Ungenauigkeit der Massenbestimmung und eine Auflösung von benachbarten Massenlinien bis auf 1 × 10−6 erreicht wurde. Diese hohe Präzision wird durch einen Phasenübergangs-ähnlichen Prozess im kalten Ionenstrahl begünstigt, der sich in einer abrupten Abnahme der Impulsunschärfe um eine Größenordnung äußert.

Mit Hilfe der Schottky-Massenspektrometrie wurden bisher die Massen von über 200 radioaktiven Kernen mit Halbwertszeiten oberhalb von Minuten bestimmt. Um auch kürzer lebige Kerne zu untersuchen, wird derzeit ein stochastisches Vorkühlsystem in Betrieb genommen, mit dem die Gesamtkühlzeit in den Bereich von Sekunden reduziert werden soll.

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