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A: Fachverband Atomphysik

A 37: Precision Spectroscopy of Atoms and Ions VII

A 37.1: Fachvortrag

Friday, March 6, 2009, 14:00–14:30, VMP 6 HS-B

Hochgeladene Ionen in Ruhe - Die HITRAP Anlage — •Frank Herfurth¹, Ludwig Dahl¹, Oliver Kester^1,2, H.-Jürgen Kluge¹, Christophor Kozhuharov¹, Wolfgang Quint¹, Thomas Stöhlker¹ und die HITRAP Kollaboration¹ — ¹GSI Helmholtzzentrum für Ionenforschung, Darmstadt — ²NSCL/MSU, East Lansing, USA

HITRAP ist eine Anlage zum Abbremsen und Kühlen schwerer, hochgeladener Ionen wie z.B. wasserstoffähnliches Uran U⁹¹⁺. Etwa 10⁴ Ionen können pro Sekunde für Präzisionsexperimente in Atom- und Kernphysik bereitgestellt werden. Das sind zum Beispiel Präzisionsmassenmessungen, Messungen des g-Faktors des gebundenen Elektrons oder kinematisch komplette Reaktionsstudien. Produziert werden die hochgeladenen Ionen im GSI Beschleunigerkomplex bei relativistischen Energien. Für höchste Präzision müssen die Ionen dann bis auf 4 Kelvin abgebremst werden; eine Reduktion der kinetischen Energie um 14 Größenordnungen! Dies geschieht zuerst im Experimentierspeicherring der GSI (ESR), in dem sie von 400 MeV/u auf 4 MeV/u abgebremst und gleichzeitig mit Elektronen gekühlt werden. Danach werden sie aus dem ESR ausgeschossen, in zwei, umgekehrt betriebenen, linearen Beschleunigerstrukturen von 4 MeV/u auf 6 keV/u abgebremst und in eine Penningfalle eingefangen, wo sie erst mit Elektronen auf 10 eV und dann mit Widerstandskühlen auf 4K abgekühlt werden. Die erste Hälfte des linearen Abbremsers wurde kürzlich in Betrieb genommen und hochgeladene Ionen auf 0,5 MeV/u abgebremst.