Ein Detektor für und ein Experiment mit metastabilen Argonatomen

Inhaltsverzeichnis

• 1 Übersicht über unser Labor
  • 1.1 Die Atomstrahlapparatur
  • 1.2 Der Detektor in der Anlage
  • 1.3 Die Lichtquellen
• 2 Der Detektor
  • 2.1 Die Detektion metastabilen Argons
  • 2.2 Typ des verwendeten Detektors
  • 2.3 Der Detektor im Zusammenhang mit dem Experiment
  • 2.4 Computerlösung der Datenaufnahme
  • 2.5 Grenzen des Programms
  • 2.6 Die erreichte Leistung des Detektionssystems
• 3 Das Experiment
  • 3.1 Übersicht über das Experiment
  • 3.2 Theoretische Überlegungen zum Experiment
  • 3.3 Der experimentelle Aufbau
  • 3.4 Datenauswertung
  • 3.5 Weitere experimentelle Beobachtungen

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit dem Aufbau und der Anwendung eines orts- und zeitauflösenden Detektorsystems für metastabile Argonatome. Ziel ist es, die Welleneigenschaften von Materie mithilfe von stehenden Lichtfeldern zu erforschen. Das Detektorsystem ermöglicht eine räumliche Auflösung von 20 Mikrometern und eine zeitliche Auflösung von unter 0,4 Mikrosekunden.

• Entwicklung eines orts- und zeitauflösenden Detektorsystems für metastabile Argonatome
• Untersuchung der Welleneigenschaften von Materie mithilfe von stehenden Lichtfeldern
• Realisierung eines Braggbeugungsexperiments mit Argonatomen an einem stehenden Lichtpotential
• Analyse von Beugungseffekten, die durch eine zeitliche Intensitätsmodulation des Laserstrahls entstehen
• Vergleich der Atombeugung an Laserstrahlen mit der Röntgenbeugung an Kristallen in der Kristallographie

Zusammenfassung der Kapitel

Kapitel 1 liefert einen Überblick über die experimentelle Apparatur, den Detektor und die Lichtquellen, die im Labor zum Einsatz kommen. Kapitel 2 beschäftigt sich mit dem Aufbau und der Funktionsweise des neu entwickelten Detektorsystems, das eine Orts- und Zeitauflösung von 20 Mikrometern bzw. unter 0,4 Mikrosekunden erreicht. Kapitel 3 beschreibt das in dieser Arbeit durchgeführte Braggbeugungsexperiment mit Argonatomen an einem stehenden Lichtpotential. Dabei werden die theoretischen Grundlagen des Experiments beleuchtet und die experimentellen Ergebnisse dargestellt.

Schlüsselwörter

Metastabile Argonatome, Atomoptik, Detektor, Mikrokanalplattendetektor, Braggbeugung, stehendes Lichtfeld, Zeitliche Intensitätsmodulation, Atombeugung, Röntgenbeugung, Kristallographie.