Diplomarbeit Christian Hauswald

3.3. Das VakuumsystemDes Weiteren müssen für die gesamte Apparatur Dichtungen vom Typ conflat flange (CF)verwendet werden, da nur diese die Erzeugung von Drücken im UHV-Bereich ermöglichen.Dabei werden zwei Teile der Apparatur jeweils mit einem Kupfer-Dichtring verbunden,welcher von beiden Seiten durch Schneiden zusammengepresst wird und somit für dienötige Dichtheit der Verbindung sorgt. Alle inneren Oberflächen sollten außerdem nachMöglichkeit elektropoliert werden, um die Oberflächenrauhigkeit zu verringern und damitdie Wahrscheinlichkeit von Ablagerungen an der Oberfläche zu minimieren.3.3.2 Inspektion und Reinigung der KomponentenBevor der Zusammenbau der Apparatur begonnen wurde, mussten die einzelnen Komponentengründlich auf Verschmutzungen untersucht werden. Sichtbare Rückstände vonFetten oder Ölen wurden mit faserfreiem Linsenpapier und Lösungsmitteln wie Isopropanoloder Aceton entfernt. Komponenten, welche ausschließlich aus rostfreiem, hochreinemStahl bestehen, wurden mit destilliertem Wasser abgespült, um Staub zu entfernen, unddaraufhin 20 Minuten in einem Ultraschallbad gereinigt. Sichtfenster und andere empfindlicheKomponenten, wie etwa elektrische Durchführungen wurden ebenfalls inspiziert undbei Bedarf mit reinem Ethanol gereinigt. Dieser Vorgang ist analog zur Reinigung vonoptischen Elementen wie Linsen und Spiegeln. Da die obere Kammer für einen niedrigerenDruckbereich konzipiert ist, wurden alle Komponenten, welche direkt mit dieser verbundensind (beide Kreuze, alle Blindflansche, Reduzierstücke und Aluminiumteile sowie dieKammer selbst), außerdem in einem Dampfbad aus Trichlorethen gereinigt, um kleinsteTröpfchen von Ölen oder Fetten zu entfernen, welche mit bloßem Auge nicht sichtbar sind.3.3.3 Aufbau der MOT-KammerDer untere Teil des Vakuumsystems besteht aus der MOT-Kammer, einem konischen Reduzierer,welcher diese mit einem Kreuz verbindet, einer Pirani-Druckmessröhre, einerIonengetterpumpe, sowie einem Ventil mit Handrad und der Turbopumpe (siehe Abbildungen3.3 und 3.4).Die MOT-Kammer (Kimball Physics Inc.) hat sechs große Öffnungen (Größe: CF40), welchejeweils paarweise senkrecht zueinander angeordnet sind und mit Sichtfenstern (TorrScientific) verschlossen werden. Durch diese Fenster werden später die Kühlstrahlen fürdie MOT in die Kammer eingestrahlt. Im Inneren sind die beiden Rubidium-Dispensoren(SAES-Getters) angebracht, welche über elektrische Durchführungen durch zwei der kleinenÖffnungen (CF16) der MOT-Kammer mit einem Netzteil verbunden sind. Sie dienenspäter als Rubidium-Quelle und werden mit einem Strom zwischen 2 A und 5 A betrieben.Die Öffnungen der Dispensoren zeigen dabei zur Wand der Kammer um die MOTspäter nicht direkt dem ausströmenden Rubidium auszusetzen, da die Vermutung besteht,dass dies die Speicherzeit der Falle negativ beeinflussen könnte. Des Weiteren sind an derKammer drei zusätzliche kleine Sichtfenster (CF16) angebracht. Das Fenster gegenüber deskonischen Reduzierers wird dabei zum Einstrahlen des Rückpumplasers verwendet, die anderenbeiden ermöglichen den optischen Zugang für die Photodiode (Thorlabs, DET36A)und CCD-Kameras (Pixellink, PL-B741EF), welche später zur Beobachtung und Charakterisierungder gefangenen Rubidium-Atome benötigt werden.37