Frankfurt 2006 – wissenschaftliches Programm

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A: Atomphysik

A 9: Poster I: Ultrakalte Atome und BEC

A 9.2: Poster

Dienstag, 14. März 2006, 16:30–18:30, Labsaal

Rydbergatome als Mittel zur Kontrolle der Elektronentemperatur ultrakalter Plasmen? — •Thomas Pohl¹ und Thomas Pattard² — ¹ITAMP, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, 60 Garden Street, Cambridge, MA 02138, USA — ²Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme, Nöthnitzer Str. 38, D-01187 Dresden

Ein neues Feld im Bereich der Plasmaphysik ist die Untersuchung ultrakalter, durch Photoionisation lasergekühlter atomarer Gase erzeugter Plasmen. Eines der Ziele dieser Experimente ist die Erzeugung eines “stark gekoppelten” Plasmas, in dem die elektrostatische Wechselwirkungsenergie über die thermische kinetische Energie der Teilchen dominiert. Intrinsische Heizeffekte führen dazu, dass dieses Regime trotz der extrem niedrigen Anfangstemperaturen zunächst nicht erreicht wird.

Wir diskutieren hier einen Vorschlag [1], die Temperatur der Plasmaelektronen durch Einbringen zusätzlicher Rydbergatome in das Plasma zu kontrollieren. Die Idee besteht hierbei darin, dass die Rydbergatome durch Stöße mit den Plasmaelektronen ionisiert werden und diese dabei kühlen. Ein gewisser Grad an Kontrolle über die Elektronentemperatur kann so bei geeigneter Wahl der Parameter (Hauptquantenzahl, Dichte etc.) in der Tat erreicht werden. Das Ausmaß der erzielbaren Kühlung ist jedoch begrenzt, und es erscheint fraglich, ob das Regime starker Kopplung auf diese Weise erreicht werden kann [2].

[1] N. Vanhaecke, D. Comparat, D.A. Tate, P. Pillet, Phys. Rev. A 71, 013416 (2005)

[2] T. Pohl, D. Comparat, N. Zahzam, T. Vogt, P. Pillet, T. Pattard, in Vorbereitung für Eur. Phys. J. D