13.10.2009
| Für die Anwendung im optischen Frequenznormal mit einem gespeicherten Yb+-Ion wurde eine neue Ionenfalle – eine so genannte Endkappenfalle – entworfen und aufgebaut. In einer klassischen Paul-Falle wird das elektrische Feld von drei Elektroden erzeugt. Das Ion befindet sich im Innern eines Rings, der von zwei Endkappen abgeschlossen wird. In der jetzt aufgebauten Endkappenfalle kann auf den Ring verzichtet werden, da seine Funktion von zwei konzentrischen Zylindern auf den Endkappen übernommen wird. Diese Anordnung weist weniger räumliche Einschränkungen im Zugang zum Ion auf und erleichtert es, das gespeicherte Ion mit Laserstahlen aus unterschiedlichen Richtungen anzuregen. Dies ermöglicht eine effektivere Laserkühlung und eine bessere Kontrolle der dreidimensionalen Lokalisierung des Ions. Nachteile der Endkappenfalle gegenüber der Paul-Falle sind dafür eine geringere Tiefe und stärkere Anharmonizität des Fallenpotentials. In numerischen Rechnungen des elektrischen Potentials wurde eine Elektrodengeometrie gesucht, die diese Nachteile minimiert. Bei der Konstruktion der Falle und des Vakuumsystems wurde auf hohe mechanische Stabilität und eine gute Kontrolle elektrischer und magnetischer Felder geachtet, da dies für die Reduzierung der systematischen Unsicherheit des Frequenznormals von Bedeutung ist. Während bisher die Erzeugung der Ionen durch Elektronenstoßionisation vorgenommen wurde, wird zum Laden der Endkappenfalle jetzt Photoionisation mit Laserlicht eingesetzt. Auch dies verspricht eine Reduzierung von elektrischen Streufeldern. In ersten Experimenten zur Charakterisierung der Falle wurden sowohl größere Ionenwolken als auch einzelne Ionen gespeichert. Abb.: Die Fallenelektroden der Endkappenfalle in ihrer Halterung, montiert auf einer UHV-Stromdurchführung. Der Abstand zwischen den beiden inneren Elektroden beträgt 0,61 mm. | ||||||||
Ansprechpartner: | ||||||||
| ||||||||
