Doppelresonanzmessungen an in einer Penningfalle gespeicherten Europium-Ionen zur Bestimmung des Kern-g-Faktors


Autoria(s): Trapp, Sascha
Data(s)

2002

Resumo

Die differentielle Hyperfeinanomalie beschreibt den Isotopieeffekt der magnetischen Hyperfeinwechselwirkung und stellt eine Testmöglichkeit für Kernmodelle dar. Nachdem in einer Reihe von Messungen die A-Faktoren der Hyperfeinwechselwirkung im Grundzustand von zwei stabilen und fünf instabilen Europium-Isotopen bestimmt wurden, sollen nun die Kern-g-Faktoren der gleichen Isotope bestimmt werden.Um die Kern-g-Faktoren zu bestimmen, wurden zunächst die Termschemata des Grundzustandesder stabilen Isotope 151,153Eu+ simuliert. Wegen der hohen Kern- und Hüllenspins I=5/2, J=4 ergeben sich 54 Zeemanzustände und ein komplexes optisches Spektrum.Etwa 10^6 Ionen der beiden stabilen Isotope 151,153Eu+ werden in einer Penningfalle beieinem Magnetfeld von ca. 1.5T gespeichert. Durch Puffergas und Anregung einer Seitenbandfrequenzder Ionenbewegung wird optisches Pumpen in metastabile D-Zustände bei gleichzeitiger Kühlung der Ionenwolke verhindert.Bei Verstimmung eines frequenzverdoppelten Ti:Sa-Lasers wurde die Ionenfluoreszenz aufgenommen. Durch die Simulation der optischen Spektren gelang es, einzelne Übergänge des Isotopes 151Eu+ zu identifizieren. Mit Laser/Mikrowellen-Doppelresonanzmessungen erhält man ein in erster Ordnung dopplerfreies Mikrowellenspektren eines Überganges zwischen zwei Zeemanzuständen im Grundzustand.Durch Messung der Übergangsfrequenzen von insgesamt fünf Delta mI=+1 Übergängen und Bestimmung des Magnetfeldes durch Messung der Zyklotronfrequenz gespeicherter Elektronen konnte der gI-Faktor des Isotopes151Eu zu 151gI = 1.37734(6) bestimmt werden.

The differential hyperfine anomalie describes the isotopic effect of the magnetic hyperfine interactionand is a verification of nuclear models. Having determined the A-factors of hyperfine interaction for a series of two stable an five unstable Europium-isotopes the gI-factors of those isotopeswere to be measured.Simulation of the level schemes of 151,153Eu with high spins I=5/2, J=4 the results in 54 Zeeman-levelsper isotope an a complex optical spectrum. About 10^6 ions of 151,153Eu+ have been stored in a penning trap at a magnetic flux of 1,5T. By excitationof a sideband of the ion movement at a buffergas athmosphere optical pumping into metastableD-levels is prevented and the ion cloud is cooled.By detuning a frequency doubled Ti:Sa-laser the ionic fluorescence has been detected and by thehelp of the simulaation of the optical spectrum, some transitions of 151Eu+ could be determined.Withlaser-microwave double resonance the transition frequency of two Zeeman-levels can be measuredin first order doppler-free.Five transition frequencies of Delta mI transitions have been measured. With this data the gI-factorof 151Eu was determined to 151gI = 1.37734(6).

Formato

application/pdf

Identificador

urn:nbn:de:hebis:77-2712

http://ubm.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2002/271/

Idioma(s)

ger

Publicador

Universität Mainz

08: Physik, Mathematik und Informatik. 08: Physik, Mathematik und Informatik

Direitos

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Palavras-Chave #Physics
Tipo

Thesis.Doctoral