Penningfallen g-Faktor Messungen

g-Faktor des Protons

Das magnetische Moment des Protons ist derzeit mit einer Genauigkeit von 1E-8 bekannt. Dieser Wert wurde durch hochpräzise Hyperfein-Spektroskopie mit einem MASER in einem magnetischen Feld gewonnen. Wir streben an, den momentanen Wert um mindestens einen Faktor 10 zu verbessern. Hierzu ist ein Doppel Penning-Fallenturm entwickelt worden. Kürzlich wurden die ersten Spin-Quantensprünge nachgewiesen. Dies ist ein entscheidender Durchbruch auf dem Weg zur hochpräzisen Messung des magnetischen Moments des Protons. Es eröffnet eine interessante Perspektive; einen neuen hochpräzisen Test der Materie-Antimaterie-Symmetrie, die eine der fundamentalsten Symmetrien des Standardmodells der Elementarteilchenphysik ist. Die in diesem Experiment eingesetzten Methoden können direkt zur Penningfallen-Messung des g-Faktors des Antiprotons angewendet werden, der derzeit nur mit einer Genauigkeit von 1E-3 bekannt ist. Wir beabsichtigen damit, die experimentelle Genauigkeit um mindestens einen Faktor eine Million zu verbessern. Details können hier nachgelesen werden … >

ALPHATRAP

Zur Messung des g-Faktors des Elektrons in extrem schweren Ionen wird derzeit am MPIK eine neue kryogene Penningfalle namens ALPHATRAP entwickelt. Für die Falle besteht Zugang zur Heidelberg EBIT, welche extrem schwere hochgeladene Ionen bis zu ²⁰⁸Pb⁸¹⁺ liefern kann. Mit solchen Systemen ist es möglich die QED in extremen Feldstärken an der Grenze unseres Wissens zu testen … >

Magnetisches Moment von ³He²⁺ und Hyperfeinstruktur von ³He⁺

Ziel des Experiments ist die erste direkte Hochpräzisionsmessung des magnetischen Moments von ³He²⁺ mit einer relativen Präzision von mindestens 10^-9 sowie ein verbesserter Wert der Hyperfeinstruktur-Aufspaltung von ³He⁺ im Grundzustand … >