Hamburg 2009 – wissenschaftliches Programm

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A: Fachverband Atomphysik

A 17: Atomic Systems in External Fields III

A 17.6: Vortrag

Mittwoch, 4. März 2009, 15:30–15:45, VMP 6 HS-C

Entwicklung einer kompakten Anlage für die Polarisation von ³He durch metastabiles optisches Pumpen — •Christopher Hauke, Werner Heil, Sergei Karpuk und Ernst-Wilhelm Otten — Universität Mainz

Durch den Einsatz von kernspinpolarisierten Edelgasen in der Magnetresonanztomografie der Lunge haben sich die neuen nicht-invasiven Methoden zur Diagnose von Schädigungen und zur Lungenfunktionsuntersuchung bereits etabliert. In Mainz wurde schon vor einiger Zeit eine Polarisationsanlage zur Herstellung größerer Mengen ³He-Gas, unter anderem zur zentralen Produktion für medizinische Anwendungen, entwickelt. Die Anlage basiert auf dem metastabilen optischen Austauschpumpen von ³He-Atomen, welches sehr effizient ist bei niedrigen Gasdrücken um etwa 1 mbar und einer schwachen Gasentladung zur Anregung der für den optischen Pumpprozess benötigten Atome in den metastabilen ³S₁-Zustand.Eine kompakte und kostengünstige ³He-Produktionsanlage vor Ort bietet Vorteile in der Flexibilität, was die unmittelbare Verfügbarkeit des Gases betrifft. Die Verbesserung der ³He-Polarisationstechnik soll durch Einsatz eines schnell laufenden Kleinkompressors für polarisiertes ³He sowie die Einhausung des magnetischen Führungsfeldes in eine µ-Metall-Abschirmung geschehen. Dadurch ergibt sich ein deutlich größeres nutzbares Volumen mit der geforderten Homogenität des magnetischen Führungsfeldes. Die Neuentwicklung umfasst auch neue Konzepte zur Realisierung der Optik, der optischen Pumpzellen, sowie eines relaxationsarmen, hochreinen ³He-Plasmas. Der Stand der Entwicklung wird vorgestellt.