aktualisiertes pdf - DPG-Tagungen

der L-Schale berylliumähnlicher B + -Ionen im Photonenenergiebereich
22.4–31.3 eV gemessen [2]. Die experimentelle Energieunschärfe betrug
25 meV. Detaillierte Rechnungen im Rahmen der semi-relativistischen
Breit-Pauli R-Matrix-Theorie legen nahe, dass der Ionenstrahl im Experiment
einen 29%-igen Anteil metastabiler B + (1s 2 2s 2p 3 P)-Ionen beinhaltete.
Unter dieser Annahme sind Experiment und Theorie in sehr guter
Übereinstimmung. Der Wirkungsquerschnitt für PI von B + (1s 2 2s 2 1 S)-
Grundzustandsionen kann mit Hilfe einer aus der Quantendefekttheorie
hergeleiteten analytischen Formel parameterisisert werden.
[1] A. Covington et al., Phys. Rev. A 66, 062710 (2002)
[2] S. Schippers et al., J. Phys. B 36, 3371 (2003)
A 9.31 Di 14:00 Schellingstr. 3
Correlation effects of the 4s electron and the photoelectron in
potassium after inner shell excitation — •Kyra Cole 1,2 , M.
Hertlein 1 , A. Belkacem 1 , B. Feinberg 1 , J. Maddi 1,3 , M. Prior 1 ,
H. Adaniya 1,4 und R. Dörner 2 — 1 Lawrence Berekeley Labratory ,
Berkeley, CA 94720 USA — 2 Institut für Kernphysik Johann Wolfgang
Goethe Universtät , Frankfurt am Main — 3 University of California,
Berkeley — 4 University of California, Davis
A 10 Atomspektroskopie I
We use argon and potassium atoms as targets to study the interaction
with hard x-rays. Since potassium features only an additional valence
electron ([Ar]4s 1 electron configuration) with respect to argon, the ionization
dynamics of these two systems are comparable. We monitor the
modifications of the electron configurations in both atomic species by
measurements of ion yields of different charge states, following Auger
decay after k-shell excitation. In our setup, the atoms are excited with
0.5 to 0.7eV bandwidth x-rays in the energy range of 3.1 to 3.7keV. Our
apparatus consists of a time-of-flight spectrometer with pulsed-field ion
extraction that allows measurements with a high signal-to-noise ratio,
using ALS multibunch mode. For argon, our data gives clear evidence
that recapturing of low-energy photoelectrons following Auger decay takes
place. In contrast, our potassium data gives rise to a completely
different behavior, which is caused by correlation effects between the
4s valence electron and the ejected photoelectron. The averaged charge
states for argon and potassium are very similar far above the K-edge but
differ significantly close to the K-edge region.
Zeit: Dienstag 14:30–16:15 Raum: HS 133
A 10.1 Di 14:30 HS 133
Bestimmung von Spinzuständen einzelner Ionen durch
phasensensitive Messung der Speicherbewegungen in einer
Penningfalle — •Stefan Stahl 1 , Joseba Alonso 1,2 , Slobodan
Djekic 1 , Fernando Galve 1,2 , Wolfgang Quint 2 , Tristán
Valenzuela 1 , José Verdú 1 , Manuel Vogel 1 und Günther
Werth 1 — 1 Johannes-Gutenberg Universität Mainz, Staudingerweg 7,
55099 Mainz — 2 GSI Darmstadt, Plankstrasse 1, 64291 Darmstadt
Wir präsentieren erstmals eine Methode zur Bestimmung elektronischer
Spinzustände an gespeicherten Ionen in einer Penningfalle durch
phasensensitive Messung der Ionenbewegung. Hintergrund ist die hochpräzise
Bestimmung des magnetischen Moments des gebundenen Elektrons
an einem einzelnen wasserstoffartigen Ion mit Hilfe des kontinuierlichen
Stern-Gerlach-Effekts. Hierbei wird u.a. die Änderung des Spinzustandes
des gebundenen Elektrons im Ion durch die Differenz der Bewegungsfrequenzen
des Ions in der Falle unter Anwesenheit einer Magnetfeldinhomogenität
ermittelt. Typische Frequenzdifferenzen zwischen den
Spinzuständen liegen bereits für leichte wasserstoffartige Ionen wie 12 C 5+
oder 16 O 7+ im Sub-Hertz-Bereich bei Bewegungsfrequenzen im MHz-
Bereich. Ihre Auflösung ist daher eine experimentelle Herausforderung,
der nun mit der vorgestellten Methode entgegnet werden kann. Die erreichbaren
Sensitivitäten liegen zumindest eine Größenordnung über den
bislang erreichten und erlauben daher eine künftige Anwendung auch auf
schwerere Ionen wie z.B. 40 Ca 19+ oder 238 U 91+ .
A 10.2 Di 14:45 HS 133
Recent Improvements of Cs Fountain Clocks at BNM-SYRTE
— •Peter Rosenbusch 1 , Sebastian Bize 1 , Luigi Cacciapuoti 1 ,
Harold Marion 1 , Franck Pereira dos Santos 1 , Giorgio
Santarelli 1 , Celine Vian 1 , Shougang Zhang 1 , Andre Clairon
1 , Servaas Kokkelmans 2 , and Christophe Salomon 2 —
1 BNM-SYRTE, Observatoire de Paris, 61 Av. de l’Observatoire,
75014 Paris, France — 2 Laboratoire Kastler Brossel, Ecole Normale
Superieure, 24 rue Lhomond, 75231 Paris, France
To date atomic fountain clocks using laser cooled Cs atoms prove to
be the most accurate frequency standards. Among the three set-ups at
BNM-SYRTE, FO1 has recently undergone substantial changes. The cold
atom preparation has been entirely rebuilt. An optical molasses is directly
loaded from a slowed atomic beam making a magneto-optical trap
redundant. Furthermore, the lower density of the cold atom cloud reduces
inter-atomic collisions. We load typically 10 8 atoms at a temperature of
1 µK. By (111)-moving molasses the atoms are launched with ∼ 4 m/s
into the selection and interaction region. Selection of the F = 3 mF = 0
state can be carried out by adiabatic passage allowing the preparation of
100% or 50% of the atoms. This allows quantifying the collisional shift
to a precision of 10 −16 [1]. Preparation of some additional atoms in other
mF levels can lead to a strong dependence of the collisional shift on the
magnetic field even if the latter is only of the order of 1 mG. We present
measurements taken on FO2 demonstrating this Feshbach-resonance like
18
behaviour.
[1] F. Pereira Dos Santos et al, Phys. Rev. Lett. 89, 233004 (2002)
A 10.3 Di 15:00 HS 133
Messung des magnetischen Moments des gebundenen Elektrons
in 16 O 7+ durch Modenkopplung in einer Penningfalle —
•Tristán Valenzuela 1 , Joseba Alonso 1,2 , Slobodan Djekic 1 ,
Fernando Galve 1,2 , Wolfgang Quint 2 , Stefan Stahl 1 , José
Verdú 1 , Manuel Vogel 1 und Günther Werth 1 — 1 Institut für
Physik, Johannes-Gutenberg-Universität, 55099 Mainz — 2 GSI, Plankstraße
1, 64291 Darmstadt
Das magnetische Moment des gebundenen Elektrons in wasserstoffartigem
Sauerstoff 16 O 7+ wurde bereits zuvor mit Hilfe des kontinuierlichen
Stern-Gerlach-Effekts mit einer Genauigkeit von etwa 10 −9 zu
g=2.000047025 4 (15)(44) gemessen [1]. Mit Hilfe der aktiven Kopplung
von Bewegungsmoden eines einzelnen 16 O 7+ -Ions in einer Penningfalle ist
es möglich, eine analoge Messung bei deutlich geringeren Anregungsenergien
der Ionenbewegung und damit auch bei deutlich geringeren systematischen
Unsicherheiten der Fallenparameter durchzuführen. Der resultierende
Wert von g=2.000047021 1 (23)(44) ist mit dem zuvor unabhängig
gemessenen Wert verträglich und trotz deutlich geringerer Statistik von
vergleichbarer Genauigkeit Die vorgestellte Methode reduziert verschiedene
systematische Korrekturen erheblich und erlaubt potentiell eine Verringerung
der bisherigen Unsicherheiten um etwa eine Größenordnung.
[1] J.L. Verdu et al., zur Veröffentlichung eingereicht
A 10.4 Di 15:15 HS 133
Measurement of light shift ratios with a single trapped 138 Ba
ion, and prospects for a parity violation experiment — •Timo
Koerber — Institut für Experimentalphysik, Universität Innsbruck
This thesis describes a new scheme for observing RF transitions between
spin states in a single, trapped Ba + ion. We prepare the ion in a
selected magnetic sublevel of either the 6S1/2 ground state or the 5D3/2
metastable state. The ion is exposed to an RF field, and a spin-sensitive
version of the electron shelving method detects the resulting spin state
[1]. This scheme is applied to a precision measurement of light shifts in
Ba + : Zeeman energies are altered by a circularly polarized, off-resonant
laser, and the resulting resonance shifts are measured simultaneously in
both the 6S1/2 and 5D3/2 state. With such a measurement we determine
the ratio of P-D to S-P matrix elements with a precision of < 0.5%. A
similar technique could be employed to measure parity violation with a
single ion [2]. The observable in such an measurement is a spin-dependent
light shift, induced by a parity-violating E1 transition between the S and
D states in Ba + . The experiment and its systematic problems are analyzed
in this thesis. We also propose an alternative scheme using odd
isotopes and the E2-forbidden F = 0 ↔ F = 1 transition, along with an
initial investigation of its systematic effects.
[1] T. W. Koerber et. al., PRL 88, 143002 (2003)
[2] N. Fortson, PRL 70, 2383 (1993)