Heidelberg 2015 – wissenschaftliches Programm
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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik
Q 63: Poster: Precision Spectroscopy of Atoms and Ions (with A)
Q 63.9: Poster
Donnerstag, 26. März 2015, 17:00–19:00, C/Foyer
Auflösung radiativer Rekombinationsprozesse durch Absorptionskanten — •Daniel Hollain1, Hendrik Bekker1, José Ramón Crespo López-Urrutia1, Sven Bernitt1,2 und Michael Blessenohl1 — 1Max-Planck-Institut für Kernphysik, Heidelberg, Deutschland — 2Friedrich-Schiller-Universität, Jena, Deutschland
Die Energieauflösung von Röntgen-Photonendetektoren im Bereich von 50 keV ist typischerweise etwa 500 eV FWHM. Für die Untersuchung der Rekombination freier Elektronen mit hochgeladenen Ionen von schweren Elementen ist es nötig, einen etwa zehnmal besseren Wert zu erreichen, weil dadurch der Einfang von Elektronen in verschiedenen Ladungszuständen unterschieden werden kann. Zu diesem Zweck wurden Metallfolien mit charakteristischen Absorptionskanten vor einem Röntgendetektor positioniert. Die Energieschwelle der Absorptionskante ließ sich diskret variieren, indem diverse Materialien, wie Wolfram und Tantal, gewählt wurden. Die Folien absorbieren Photonen oberhalb ihrer Absorptionskante. Dazu wurde die Energie der rekombinierenden Elektronen kontinuierlich variiert, und der inverse Photoeffekt (genannt radiative Rekombination) beobachtet. Die Photonenenergie hängt dabei linear von der Elektronenenergie ab, mit dem Ionisationspotential als konstanter additiver Parameter. Mit Hilfe dieses Effekts wurde in einem Ensemble von Iridiumionen helium- bis fluorartige Ladungszustände untersucht, und die jeweiligen Ionisationspotentiale wurden daraus mit Unsicherheiten in Größenordnungen von 20 eV bestimmt. Theoretischen Vorhersagen aus MCDF-Rechnungen stehen in guter Übereinstimmung mit diesen erstmals gemessenen Werten.