Frankfurt 2006 – wissenschaftliches Programm
Bereiche | Tage | Auswahl | Suche | Downloads | Hilfe
A: Atomphysik
A 14: Atomare Systeme in externen Feldern II
A 14.6: Vortrag
Mittwoch, 15. März 2006, 17:45–18:00, H6
Ein Kryostat zur Messung des g-Faktors des Protons — •Stefan Ulmer1,2, Klaus Blaum1,3, Susanne Kreim1, Wolfgang Quint3,2, Stefan Stahl4, Jose Verdu2 und Jochen Walz1 — 1Institut für Physik, Universität Mainz, 55099 Mainz,Germany — 2Ruprecht-Karls-Universität, 69047 Heidelberg, Germany — 3GSI, 64291 Darmstadt, Germany — 4Stahl-Electronics, 67582 Mettenheim, Germany
Zur Präzisionsmessung des g-Faktors eines einzelnen Protons in einer Doppel-Penningfalle, wird eine kryogene Umgebung benötigt. Der g-Faktor ist proportional zum Quotienten aus der freien Zyklotronfrequenz und der Larmorfrequenz des Protons. Aus den charakteristischen Eigenfrequenzen des Protons in der Falle kann die freie Zyklotronfrequenz extrahiert werden. Die Larmorfrequenz kann ermittelt werden, indem man ein RF-Feld einstrahlt und die Spinflip-Wahrscheinlichkeit gegen die Frequenz aufträgt. Das in der Falle oszillierende Teilchen induziert in den Elektroden Spiegelströme, die Ankopplung dieser an Schwingkreie hoher Güte führt zu scharfen Resonanzkurven, was zu einer hohen Messgenauigkeit führt. Eine hohe Güte kann erreicht werden, indem man zur Herstellung der Induktivitäten supraleitendes Material verwendet. Um den Übergang in die supraleitende Phase zu erreichen, muss die Tieftemperatur zur Verfügung gestellt werden. Ein weiterer begünstigender Effekt ist der Anstieg des Signal/Rausch Verhältnisses, dieses steigt durch das Ausfrieren der Phononen mit kleiner werdender Temperatur. Ferner wird die Speicherzeit des Protons durch den Kryopumpeffekt erhöht. In diesem Vortrag werden die Konzeption und die Eigenschaften des Kryostaten vorgestellt.