Darmstadt 2008 – wissenschaftliches Programm

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A: Fachverband Atomphysik

A 15: Precision spectroscopy I

A 15.6: Vortrag

Donnerstag, 13. März 2008, 10:00–10:15, 3C

Entwicklungen zur Bestimmung des g-Faktors des Protons — •Crícia Rodegheri¹, Klaus Blaum^1,2, Holger Kracke¹, Susanne Kreim¹, Wolfgang Quint², Stefan Stahl³, Stefan Ulmer^1,4, José Verdú⁵ und Jochen Walz¹ — ¹Institut für Physik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, 55099 Mainz — ²GSI Darmstadt, 64291 Darmstadt — ³Stahl Electronics, 67582 Mettenheim — ⁴Ruprecht-Karls-Universität, 69047 Heidelberg — ⁵Atominstitut der Österreichischen Universität, Stadionallee 2, 1020 Wien, Österreich

Ein Überblick zur Messung des magnetischen Momentes eines einzelnen, isolierten Protons in einer zylindrischen Doppel-Penningfalle, bestehend aus einer Analysefalle und einer Präzisionsfalle, wird gegeben. Die verwendete Methode soll die erste direkte Messung des g-Faktors an einem einzelnen Proton ermöglichen, wobei eine Messgenauigkeit von 10⁻⁹ angestrebt wird. Der g-Faktor lässt sich aus zwei experimentell zugänglichen Eigenfrequenzen des Protons gemäß g = 2ν_L/ν_c berechnen, wobei ν_c die freie Zyklotronfrequenz bezeichnet, welche über die Eigenfrequenzen in der Präzisionsfalle bestimmt wird. Die Larmorfrequenz ν_L wird mit Hilfe des kontinuierlichen Stern-Gerlach-Effekts in der Analysefalle ermittelt. Der zerstörungsfreie Nachweis der Eigenfrequenzen des Teilchens basiert auf der Messung der durch das Teilchen in den Fallenelektroden induzierten Spiegelströme, die über supraleitende HF-Resonatoren nachgewiesen werden. Das Experiment wird in einer kryogenen Umgebung durchgeführt, woraus eine Erhöhung des Signal-zu-Rausch-Verhältnisses resultiert. Außerdem liefert das vorhandene Kryovakuum extrem lange Speicherdauern.