Hannover 2013 – wissenschaftliches Programm
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MS: Fachverband Massenspektrometrie
MS 8: Poster
MS 8.3: Poster
Mittwoch, 20. März 2013, 16:00–18:30, Empore Lichthof
Störungstheoretische Betrachtung zylindersymmetrischer magnetischer und elektrischer Feldfehler einer Penningfalle — •Jochen Ketter, Tommi Eronen, Martin Höcker, Sebastian Streubel und Klaus Blaum — Max-Planck-Institut für Kernphysik, Saupfercheckweg 1, 69117 Heidelberg
Eine ideale Penningfalle besteht aus einem homogenen Magnetfeld und einem elektrostatischen Quadrupolpotential. Zylindersymmetrische Abweichungen davon werden durch die Koeffizienten Bn beziehungsweise Cn beschrieben. Während in der idealen Penningfalle die drei charakteristischen Eigenfrequenzen des gespeicherten Teilchens bis auf die relativistische Massenzunahme unabhängig von den Bewegungsamplituden sind, wird diese für Präzisionsmessungen extrem nützliche Eigenschaft von der Inhomogenität des Magnetfeldes und der Anharmonizität des elektrostatischen Potentials außer Kraft gesetzt. Die bislang umfassendste theoretische Behandlung der anharmonischen Frequenzverschiebungen durch B2, B4 sowie C4, C6, C8 erfolgte von Thompson und Rainville [1] am MIT-ICR-Massenspektrometer. Ausgehend von einem ähnlichen Ansatz, der auf der Betrachtung säkularer Störungsterme beruht, leiten wir in erster Ordnung des Störungsparameters Bn oder Cn eine geschlossene Formel für dessen Einfluss auf die Bewegungsfrequenzen in Abhängigkeit der Bewegungsamplituden her. Dieses Verständnis spielt eine wichtige Rolle bei der Abschätzung von Systematiken am Penningfallenexperiment THe-Trap [2].
[1] S. Rainville, Thesis (Ph. D.)–MIT, Dept. of Physics, 2003.
[2] C. Diehl et al., Hyperfine Interactions (2011) 199:291–300