Stuttgart 2012 – wissenschaftliches Programm

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A: Fachverband Atomphysik

A 36: Precision spectroscopy of atoms and ions III

A 36.5: Vortrag

Donnerstag, 15. März 2012, 15:00–15:15, V47.03

Erste direkte Bestimmung der Larmorfrequenz eines einzelnen gespeicherten Protons — •Holger Kracke^1,2, Klaus Blaum^3,4, Clemens Leiteritz², Andreas Mooser^1,2, Wolfgang Quint⁵, Cricia Rodegheri^2,3, Stefan Ulmer^2,4,5 und Jochen Walz^1,2 — ¹Helmholtz Institut Mainz, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, 55099 Mainz — ²Institut für Physik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, 55099 Mainz — ³Max-Planck-Institut für Kernphysik, 69117 Heidelberg — ⁴Ruprecht-Karls-Universität, 69047 Heidelberg — ⁵GSI Darmstadt, 64291 Darmstadt

Die Bestimmung des g-Faktors eines einzelnen Protons resultiert aus der Messung seiner freien Zyklotronfrequenz und Larmorfrequenz in einem Doppel-Penning-Fallen-System. Die freie Zyklotronfrequenz wird aus den drei unabhängigen Eigenbewegungen in der sogenannten Präzisionsfalle bestimmt. In der sogenannten Analysefalle wird durch Einführung einer magnetischen Inhomogenität das Spin-Moment an die Bewegung entlang der Fallenachse gekoppelt. Die axiale Bewegungsfrequenz wird somit abhängig vom Spin-Zustand des Protons. Der Sprung, der einem Spin-Flip entspricht, beträgt allerdings nur δν_z=200 mHz bei einer Axialfrequenz von ν_z=680 kHz, was hohe Anforderungen an die Stabilität des Systems und die Präparation des Protons stellt. Im Vortrag wird vorgestellt, wie zum ersten Mal die Larmorresonanzkurve eines einzelnen Protons gemessen wurde.