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Q: Quantenoptik

Q 511: Fallen und Kühlung II

Q 511.3: Vortrag

Freitag, 8. März 2002, 14:30–14:45, HS 22/B01

Effiziente 3D Laserkühlung schneller, gespeicherter Ionenstrahlen in einer 1D optischen Melasse — •U. Eisenbarth¹, S. Hannemann¹, B. Eike¹, M. Grieser¹, R. Grimm², G. Gwinner¹, S. Karpuk³, J. Kleinert¹, G. Saathoff¹, U. Schramm⁴, D. Schwalm¹ und M. Weidemüller¹ — ¹Max-Planck-Institut für Kernphysik, 69029 Heidelberg — ²Institut für Experimentalphysik, Universität Innsbruck, Austria — ³Institut für Physik, Universität Mainz — ⁴Sektion Physik, Universität München

Am Heidelberger Testspeicherring (TSR) werden schnelle ⁹Be⁺-Ionen (v=0.04× c) durch Laserkühlung zu hohen Phasenraumdichten komprimiert. Die Kühlung muß dabei extremen Heizprozessen entgegenwirken, die hauptsächlich auf strahlinternen Stößen beruhen. Die thermische Energie des gekühlten Ionenstrahls ist von der gleichen Größenordnung wie die wechselseitige Coulombenergie der Ionen, so daß kollektive Effekte bis hin zur Coulomb-Ordnung zu beobachten sind. Wir untersuchen die Kühlung von “coasting beams” in einer eindimensionalen optischen Melasse, die durch zwei gegenläufige Laserstrahlen bei 300 nm bzw. 326 nm gebildet wird. Diese Methode bietet erweiterte Diagnosemöglichkeiten und höhere Kühlraten im Vergleich zur Laserkühlung von “bunched beams”. Verschiedene Kopplungsmechanismen der räumlichen Freiheitsgrade werden ausgenutzt, um dreidimensionale Strahlkühlung zu realisieren. Wir präsentieren Messungen zur Kühldynamik, die zusammen mit Simulationsrechnungen zu einem tieferen Verständnis der Eigenschaften kalter, gespeicherter Ionenstrahlen führen.