Osnabrück 2002 – scientific programme

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MS: Massenspektrometrie

MS 3: Ionenfallen und Präzisionsmassenspektrometrie

MS 3.1: Talk

Wednesday, March 6, 2002, 18:00–18:15, HS 02/E04

Akkumulation und Kühlen radioaktiver Ionen mit der Penningfalle REXTRAP — •Karin Reisinger¹, Friedhelm Ames¹, Georg Bollen², Oliver Forstner³, Dieter Habs¹, Gerhard Huber⁴ und Oliver Kester¹ — ¹Sektion Physik, LMU München, D-85748 Garching — ²NSCL, MSU East Lansing, MI48824-1321, USA — ³ISOLDE, CERN, CH-1211 Geneva — ⁴Institut für Physik, J. Gutenberg-Universität, D-55099 Mainz

Die Nachbeschleunigung radioaktiver Ionen auf Energien von einigen MeV pro Nukleon ermöglicht eine neue Klasse von Experimenten im wesentlichen zur Untersuchung der Kernstruktur und damit zum empfindlichen Test von Kernmodellen. Hierzu wurde an der ISOLDE Anlage des CERN der Beschleuniger REX-ISOLDE aufgebaut und in Betrieb genommen. Dabei wurde ein bis jetzt einzigartiges System zur Strahlpräparation eingesetzt. Es besteht aus einer langen gasgefüllten Penningfalle (REXTRAP) zur Akkumulation und Kühlung der Ionen und einer EBIS um die vorher einfach geladenen Ionen in höhere Ladungszustände zu transferieren. Anschließend werden sie in einem Linearbeschleuniger auf eine Energie bis maximal 2.2 MeV pro Nukleon beschleunigt.

Kühlen, das heißt Zentrieren der Ionen in der Fallenmitte, wird durch Einstrahlen der Zyklotronfrequenz der gewünschten Ionensorte erreicht. Die transversale Emittanz der aus der Falle ausgeschossenen Ionen kann so selbst bei 10⁵ pro Zyklus gespeicherten Ionen innerhalb von 20 ms um etwa einen Faktor 3 auf 7-10 π mm mrad bei 30 keV reduziert werden. Bei Messungen mit verschiedenen radioaktiven und stabilen Ionen konnte eine Gesamteffizienz der Falle von ca. 40% erreicht werden.