Düsseldorf 2007 – wissenschaftliches Programm

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A: Fachverband Atomphysik

A 5: Precision spectroscopy II

A 5.5: Vortrag

Montag, 19. März 2007, 17:30–17:45, 6G

Nachweiselektronik zur Bestimmung des g-Faktors des Protons in einer Penning-Falle — •Holger Kracke¹, Klaus Blaum^1,2, Susanne Kreim¹, Wolfgang Quint², Stefan Stahl⁴, Stefan Ulmer^1,3 und Jochen Walz¹ — ¹Institut für Physik, Universität Mainz, 55099 Mainz, — ²GSI, 64291 Darmstadt, — ³Ruprecht-Karls-Universität, 69047 Heidelberg, — ⁴Stahl-Electronics, 67582 Mettenheim, Germany

Ein einzelnes geladenes Teilchen, das in einer Penning-Falle gefangen ist, kann über die in den Fallenelektroden induzierte Spiegelladung nicht-destruktiv nachgewiesen werden. Im hier vorgestellten Experiment wird beabsichtigt, die Bewegung eines Protons auf diese Weise zu detektieren, woraus der g-Faktor bestimmt werden kann. Die Falle bildet zusammen mit einer Spule einen LC-Schwingkreis, dessen Resonanzfrequenz mit der Bewegungsfrequenz des Protons übereinstimmen muss. Die an der Impedanz abfallende Spannung wird detektiert, wobei die Signalstärke proportional zur Güte des Schwingkreises ist. Um eine hohe Güte zu erreichen, wird eine supraleitende Spule in einem supraleitenden Gehäuse verwendet. Die Platzierung der Spule und der Verstärkereinheit im kryogenen Bereich bei 4 K, in der Nähe der Signalquelle, reduziert das thermische Rauschen und zusätzliche Störungen. Mit dem hierdurch erreichten Signal/Rausch-Verhältnis ist es möglich den Strom, den ein einzelnes Proton induziert, zu messen. Im Vortrag werden Untersuchungen zu den Eigenschaften von Zylinderluftspulen präsentiert. Insbesondere werden die gütelimitierenden Verlustmechanismen und Methoden zu deren Reduktion diskutiert.