KIP-Veröffentlichungen

Das ATTA-Experiment beruht auf Mehrphotonenstreuung in einer magneto-optischen Falle zur Detektion des seltenen 39Ar -Isotop unterhalb der 10^(-15)-Schwelle. Um die Argonatome der Laserkülhung zugänglich zu machen, werden sie in einem Plasma in den metastabilen 1s5 (J = 2) Zustand angeregt. Eine dopplerfreie Sättigungsspektroskopie wird wird als Referenz verwendet, um die Laserfrequenz auf den Kühlübergang von 1s5 (J = 2) zu 2p9 (J = 3) einzustellen. Für diesen Zweck wurde eine fasergekoppelte geschlossene Spektroskopiezelle im Rahmen dieser Arbeit entwickelt. Das Herzstück ist dabei eine geschlossene Argongaszelle, in der ein Plasma mittels RF-Entladung in einem Helix-Resonator gezündet wird.
Darüber hinaus wurde die dreidimensionale Dichteverteilung metastabiler Argonatome in der Quellkammer mittels Laserspektroskopie untersucht. Es wurde die optische Tiefe orthogonal zur Flussrichtung der Atome gemessen, woraus die radiale Verteilung mit Hilfe einer inversen Abeltransformation berechnet wurde. Die Ergebnisse sprechen für eine nicht-gaußförmige Verteilung, deren Maximum ringförmig um die Symmetrieachse angesiedelt ist.

The atom-trap trace analysis experiment relies on multiphoton scattering in a magnetooptical trap to detect the rare 39Ar below the 10^(-15) level. The argon atoms are excited to the metastable 1s5 (J = 2) state in a plasma in order to make them accessible for laser cooling. To lock the laser frequency to the used cooling transition from 1s5 (J = 2) to 2p9 (J = 3), a saturated absorption spectroscopy is needed as a reference. For this purpose, a fiber-coupled closed spectroscopy cell was developed in the scope of this work. The core of this spectroscopy cell is a closed argon glass cell in which a plasma is  ignited via RF discharge in a helical resonator.
Additionally, the three-dimensional density distribution of metastable argon in the source chamber was investigated via laser spectroscopy. By measuring the optical depth perpendicular to the flow direction of the atoms, the radial distribution could be determined by an Abel inversion. The preliminary results support a non-Gaussian distribution whose maximum is located in a ring around the symmetry axis.