KIP-Veröffentlichungen

Jahr 2017
Autor(en) Patrick Friebel
Titel Grating Alignment using Mach-Zehnder Interferometers
KIP-Nummer HD-KIP 17-113
KIP-Gruppe(n) F24
Dokumentart Bachelorarbeit
Keywords (angezeigt) Interferometry, Grating Alignment
Abstract (de)

AtliX (Antiproton Talbot-Lau Interferometry eXperiment) hat zum Ziel, die Welleneigenschaft von Antiprotonen zu testen. Protoninterferenz handelt als Zwischenschritt in diese Richtung. Das verwendete Gerät ist ein Talbot-Lau Interferometer, das aus drei äquidistanten Transmissionsgittern besteht. Abweichungen in der Größenordnung von zehn µrad verwaschen  das Interferenzmuster. Deswegen ist präzise Kontrolle über den gegenseitigen Winkel zwischen den Gittern erforderlich. Hier gibt ein Konzept, das drei unabhängige Mach-Zehnder Interferometer verwendet, Aufschluss über Winkeldifferenzen. Zwei  Designs sind im Detail erklärt. Das Erste ist ein Machbarkeitsbeweis, das nur zwei unabhängige Interferometer verwendet. Das Zweite benutzt lineare Aktuatoren um alle benötigten Strahlen zu implementieren. Die Ergebniss dieser Arbeit beinhalten eine Charakterisierung der Hauptkomponenten. Es folgt eine Diskussion über die Signalform und die Methoden zur Phasenmessung. Zum Schluss wird die minimale gemessene Auflösung angegeben und mit dem kritischen Winkel des Talbot-Lau Interferometers verglichen.

Abstract (en)

AtliX (Antiproton Talbot-Lau Interferometry eXperiment) aims at testing the wave nature of antiprotons. Proton interferometry acts as an intermediate step towards this goal. The device of choice is a Talbot-Lau interferometer, consisting of three equidistant transmission gratings. Misalignments in the order of tens of µrad will wash out the interference pattern. Therefore precise control of the mutual angle between the gratings is required. Here, a concept using three independent Mach-Zehnder interferometers provides a means to monitor the angular differences. Two designs are detailed. One acts as a proof of principle using only two independent interferometers. The second one makes use of translational stages to implement all required beams. The results obtained in this work include characterization of the main components. A discussion on the signal shape and the methods to extract the phase information follow. Lastly the minimal detected resolution is given and compared to the critical angle for the Talbot-Lau interferometer.

bibtex
@mastersthesis{GAMZ,
  author   = {Patrick Friebel},
  title    = {Grating Alignment using Mach-Zehnder Interferometers},
  school   = {Universität Heidelberg},
  year     = {2017},
  type     = {Bachelorarbeit}
}
Datei pdf
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