Berlin 2014 – wissenschaftliches Programm

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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik

Q 3: Precision spectroscopy of atoms and ions I (with A)

Q 3.2: Vortrag

Montag, 17. März 2014, 10:45–11:00, BEBEL E42

Nachweis von einzelnen Spin-Quantensprüngen eines in einer Penningfalle gespeicherten Protons — •Clemens Leiteritz¹, Andreas Mooser^1,2, Peter Koss¹, Holger Kracke^1,2, Klaus Blaum³, Wolfgang Quint^4,5, Stefan Ulmer⁶ und Jochen Walz^1,2 — ¹Institut für Physik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, 55099 Mainz — ²Helmholtz Institut Mainz, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, 55099 Mainz — ³Max-Planck-Institut für Kernphysik, 69117 Heidelberg — ⁴Ruprecht-Karls-Universität, 69047 Heidelberg — ⁵GSI Darmstadt, 64291 Darmstadt — ⁶RIKEN, Wako, Saitama 351-0198, Japan

Wir berichten über ein Experiment zur Bestimmung des g-Faktors eines einzelnen, in einer Penningfalle gespeicherten Protons. Es wird eine relative Genauigkeit von 10⁻⁹ angestrebt. Der g-Faktor g = 2 ω_L/ω_c kann aus der Messung der freien Zyklotronfrequenz ω_c = q/mB sowie der Larmorfrequenz ω_L im Magnetfeld B bestimmt werden. Hierzu verwenden wir ein Doppel-Penningfallensystem. In der Präzisionsfalle wird die freie Zyklotronfrequenz bestimmt und durch ein angelegtes Hochfrequenz-Feld ein Umklappen des Spins induziert. Durch eine magnetische Inhomogenität im Zentrum der Analysefalle wird der Spin des Protons an die axiale Bewegung entlang des Magnetfelds gekoppelt. Spin-Quantensprünge lassen sich anhand kleiner Änderungen der Axialfrequenz des Teilchens identifizieren. Diese Technik ermöglicht die Messung der Spin-Flip Rate als Funktion der angelegten Hochfrequenz, und somit eine Bestimmung der Larmorfrequenz. Im Vortrag wird der aktuelle Stand des Experiments vorgestellt.