Mainz 1997 – wissenschaftliches Programm

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A: Atomphysik

A 28: Exotische Atome

A 28.2: Vortrag

Donnerstag, 6. März 1997, 16:15–16:30, P106

Laserspektroskopie an pHe⁺: Messung fundamentaler Eigenschaften des Antiprotons — •Eberhard Widmann — CERN, PPE Division, CH 1211 Genf 23

Seit 1993 betreibt die PS205 Kollaboration am CERN-LEAR Laserspektroskopie an metastabilen antiprotonischen Heliumatomen (pHe⁺). Insgesamt konnten 12 resonante Übergänge zwischen hochangeregten Zuständen mit Drehimpulsquantenzahl l ≈ n−1 ≈ 33−35 beobachtet werden, womit zum ersten Mal experimentell bestätigt wurde, daß die Bildung exotischer Atome bei hohen Haupt- und Drehimpulsquantenzahlen erfolgt. Nachdem seit einem Jahr theoretische Berechnungen der Übergangsenergien vorliegen, die mit den Meßergebnissen auf besser als 10 ppm übereinstimmen, besteht nun die Möglichkeit, mit pHe⁺ präzise Messungen von grundlegenden Eigenschaften des Antiprotons durchzuführen. Um möglichst genaue Werte für die ,,antiprotonische Rydbergkonstante” zu erhalten, wurden die Schwerpunkte verschiedener Resonanzlinien als Funktion der Dichte des Heliummediums gemessen, um dann auf ein isoliertes Atom extrapolieren zu können. Des Weiteren wurde bei dem Übergang (n,l)=(37,35)→(38,34) eine Doublettstruktur aufgelöst, die von der Wechselwirkung des Elektronenspins mit dem Bahndrehimpuls des Antiprotons herrührt. Dies stellt einen ersten Schritt zur Messung der magnetischen Eigenschaften des Antiprotons dar, der letztendlich zur Bestimmung des magnetischen Moments des p führen kann.