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MS: Massenspektrometrie

MS 4: Ionenfallen und Präzisionsmassenspektrometrie

MS 4.2: Vortrag

Donnerstag, 27. März 2003, 14:15–14:30, F 428

Statusbericht und herausragende Ergebnisse des Penningfallen-Massenspektrometers ISOLTRAP — •F. Herfurth¹, G. Audi², D. Beck³, K. Blaum¹, G. Bollen⁴, A. Kellerbauer⁵, H.-J. Kluge³, D. Lunney², R.B. Moore⁶, D. Rodríguez³, S. Schwarz⁴, L. Schweikhard⁷, G. Sikler³, C. Weber³ und die ISOLDE-Kollaboration¹ — ¹CERN, Geneva — ²CSNSM, Orsay — ³GSI, Darmstadt — ⁴NSCL, East Lansing — ⁵LMU, Munich — ⁶McGill Univ., Montreal — ⁷EMAU, Greifswald

ISOLTRAP ist ein Pennigfallen-Massenspektrometer das am On-Line Massenseparator ISOLDE am CERN in Genf installiert ist. Die kürzlich deutlich gesteigerte Effizienz sowie die weiter verbesserte Genauigkeit machen ISOLTRAP zum weltweit führenden Experiment für hochpräzise Massenmessungen an kurzlebigen Nukliden, bedeutend z.B. für den Test eines Teils des Standard Modells mit Hilfe von übererlaubten Betazerfällen. Die Effizienz ist durch den Einbau eines linearen, Puffergas gefüllten Radiofrequenzquadrupols zum Einfang und Kühlen der ISOLDE-Ionen um mehrere Größenordnungen verbessert worden. Das ermöglicht Massenmessungen an Nukliden, von denen nur einige hundert pro Sekunde produziert werden, wie z.B. ³²Ar, oder deren Halbwertszeit nur etwa 50 ms beträgt, wie z.B. ⁷⁴Rb. Durch systematische Magnetfeldkalibrierung mit Kohlenstoffclusterionen verschiedener Größe wurden die bei einer Massenmessung beteiligten Unsicherheiten charakterisiert. Es wurde erstmals eine obere Grenze für den systematischen Fehler experimentell bestimmt. Das erlaubte die Massenbestimmung von ³⁴Ar mit einem relativen Fehler von nur 1.1· 10⁻⁸.