aktualisiertes pdf - DPG-Tagungen

Fachsitzungen
– Hauptvorträge –
SYUA 1 Ungewöhnliche Atome und Ionen
Zeit: Montag 11:00–13:00 Raum: HS 133
Hauptvortrag SYUA 1.1 Mo 11:00 HS 133
Atomphysik mit hochgeladenen Ionen und Antiprotonen
— •Gerhard Soff — Institut für Theoretische
Physik, TU Dresden
Die neuen Beschleunigeranlagen zusammen mit HITRAP
und PHELIX erlauben Tests fundamentaler Wechselwirkungen
in Experimenten mit hochgeladenen Ionen und Antiprotonen.
Hochgeladene Ionen in Fallen stellen die stärksten, experimentell
zugänglichen elektrischen und magnetischen Felder
zur Verfügung. Vergleiche zwischen aktuellen Ergebnissen
aus ab initio QED-Rechnungen und spektroskopischen
Daten zur Lamb-Verschiebung, zum g-Faktor gebundener
Elektronen und zur Hyperfeinstrukturaufspaltung in Wenig-
Elektronensystemen erlauben sensitive Tests der QED in
starken Feldern sowie das Studium von relativistischen Korrelationseffekten.
Hochpräzisionspektroskopie an hochgeladenen
Ionen ermöglicht eine von kernphysikalischen Experimenten
unabhängige Deduktion nuklearer Parameter sowie
fundamentaler Konstanten, etwa von Kernmomenten und -
radien, der Elektronenmasse oder der Feinstrukturkonstanten.
Berechnungen zu Kernstruktureffekten bestimmen die
prinzipiellen Grenzen für Tests der QED und geben umgekehrt
Aufschluss über die intrinsische Kernstruktur und -
dynamik. In Verbindung mit starken Laserfeldern lassen sich
darüberhinaus dynamische Wechselwirkungseffekte zwischen
Ionen und dem Dirac-Vakuum untersuchen. Die Konsequenzen
einer nicht-kommutativen QED oder anderer, eine Brechung
der PCT-Invarianz vorhersagenden Theorien lassen
sich in Spektren hochgeladener Ionen oder durch Vergleiche
im Wasserstoff- und Antiwasserstoffsystem überprüfen.
Hauptvortrag SYUA 1.2 Mo 11:30 HS 133
FLAIR - Die zukünftige GSI-Anlage für Experimente
an Antiprotonen und hochgeladenen Ionen bei niedrigen
Energien — •Wolfgang Quint — GSI, Planckstr.
1, 64291 Darmstadt
Bei der Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI)
Darmstadt ist eine internationale Beschleunigeranlage
der nächsten Generation in Planung (www.gsi.de). Das
Herzstück der geplanten Anlage sind zwei Ringbeschleuniger
mit einem Umfang von 1100 Metern, die Ionenstrahlen mit
bisher unerreichter Intensität sowie mit höheren Energien liefern
werden. Dadurch lassen sich intensive Sekundärstrahlen
- zum Beispiel exotische Atomkerne oder Antiprotonen - für
die Experimente bereitstellen. Diese Sekundärstrahlen werden
in einem System von weiteren Speicherringen akkumuliert
und gekühlt und können für Experimente bei verschiedenen
Energien zur Verfügung gestellt werden. Die Anlage
FLAIR - Facility for Low-energy Antiproton and Ion Research
- ist ein zentrales Element der Niederenergieexperimente
an Antiprotonen und schweren Ionen. Die wesentlichen Kom-
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ponenten der FLAIR-Anlage sind i) ein Experimentier-Cave
für Untersuchungen der Wechselwirkung von Ionenstrahlen
mit Materie, ii) der Speicherring LSR (Low-energy Storage
Ring) für die Abbremsung von Antiprotonen- und Ionenstrahlen
in den sub-MeV-Energiebereich, iii) die Fallenanlage
HITRAP zur weiteren Abbremsung und Speicherung
von Antiprotonen und Ionen, und iv) der Speicherring USR
(Ultra-low energy Storage Ring) zur Untersuchung von Stoßprozessen
mit Antiprotonen und Ionen.
Hauptvortrag SYUA 1.3 Mo 12:00 HS 133
Atomphysikalische Experimente mit hochgeladenen
Ionen an dem zukünftigen Beschleunigerzentrum der
GSI — •Reinhold Schuch — Universität Stockholm
Die zukünftige Beschleuniger- und Speicherringanlage der
GSI eröffnet vielfältige Möglichkeiten, die Physik sehr starker
elektromagnetischer Felder mittels hochgeladener Ionen zu
untersuchen. Als Beispiele hierzu werden Experimente diskutiert,
die zum einen die extrem kurzen und starken Feldpulse
(< Attosekunde) ausnutzen und zum anderen die Untersuchung
quantenelektrodynamischer Effekte (QED) in schweren
wasserstoffähnlichen Uranionen zum Ziel haben. In den
Feldpulsen wird die kritische Feldstärke für Paarerzeugung
um Grössenordnungen überschritten, womit nicht-lineare Effekte
wesentlich an Bedeutung gewinnen und starke Abweichungen
von störungstheoretischen Behandlungen erwartet
werden. Diese sollten in den Paarerzeugungsraten und Photonenspektren
sichtbar sein. ”COLTRIMS” Methoden sind
besonders geeignet, um die Impulse aller Teilchen bzw. Fragmente
genau zu vermessen, die bei der Wechselwirkung intensiver
Feldpulse mit Atomen oder Molekülen entstehen.
Zudem soll eine Experimentidee diskutiert werden, die zum
Ziel hat, die relativistische Doppler-Frequenzverschiebung
bei γ = 30 für eine hochpräzise Laserspektroskopie von weichen
Röntgenübergängen auszunutzen. Zum Studium von
Kerneigenschaften (Hyperfeinstruktur, Kernradius) eignen
sich hingegen Resonanzen, die in Stössen der gespeicherten,
hochgeladenen Ionen mit Elektronen auftreten.
Hauptvortrag SYUA 1.4 Mo 12:30 HS 133
Atomphysikalische Experimente mit Antiprotonen
an der GSI-Zukunftsanlage — •Eberhard Widmann
— Department of Physics, University of Tokyo
Die geplante Niederenergieantiprotonenanlage an der GSI-
Zukunftsanlage (FLAIR, Facility for Low-energy Antiproton
and Ion Research) wird gekühlte Antiprotonenstrahlen
in zwei Speicherringen im Energiebereich von 30 MeV bis 20
keV erzeugen, einschließlich der Verfügbarkeit kontinuierlich
extrahierter Strahlen. Damit werden eine Vielzahl atomphysikalischer
Experimente möglich. Die niedrigen Strahlenergien
ergeben eine wesentliche Erhöhung der Zahl der in Ionen-