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Bonn 2000 – wissenschaftliches Programm

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A: Atomphysik

A 10: Experimentelle Verfahren

A 10.1: Vortrag

Dienstag, 4. April 2000, 16:30–16:45, HS II

Optisch gepumptes 3He Magnetometer — •Paul Neumayer1,2 und Klaus Jungmann11Physikalisches Institut der Universität, Heidelberg — 2jetzt: Gesellschaft für Schwerionenforschung, Darmstadt

Am Brookhaven National Laboratory hat ein Przisionsexperiment zur Vermessung der magnetischen Anomalie des Myons auf 0.35 ppm begonnen [1]. Dazu muß das integrale Feld in dem magnetischen Speicherring des Experimentes, der 14 m Durchmesser hat, auf 0.1 ppm bekannt sein. Dazu wird ein Meßsystem aus 392 an festen Positionen um das Speichervolumen verteileten Kernspinresonanzproben, welche auf dem Prinzip des freien Induktionszerfalls von Protonen in Wasser basieren, und ein im Speichervolumen beweglicher Meßwagen benutzt. Zur Absolutkalibration bietet sich eine kugelförmige Wasserprobe an, bei der sehr enge Toleranzen an die Gestallt bestehen. Außerdem beruht die Präzision auf einer einmalig durchgeführten Messung des Proton magnetischen Momentes in Wasser [2]. Für 3He ist das magnetische Moment des Kernes auf 4.3 ppb genau bekannt [3]. Hier besteht keine Formabhängigkeit im angestrebten Genauigkeitsbereich. In einer Gasentladung werden 3He-Atome in den metastabilen Zustand angeregt. Zirkular polarisiertes Licht eines infraroten Halbleiterlasers polarisiert die Atomkerne in einem Feld von 1.45 Tesla. Damit lassen sich Kernspinresonanzsignale gewinnen, die zur Kalibration des Magnetfeldes im Myon g-2 Experiment geeignet sind.
[1] R. Carey et al., Phys.Rev.Lett. 82, 1632 (1999); [2] W.D. Phillips et al., Metrologia 13, 179 (1977); [3] J. Flowers et al., IEEE Trans.Instr.Meas. 48, 209 (1999)

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