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Elektronenstöße

Abteilung Pfeifer

Arbeitsgruppe (AG)

PD Dr. Alexander Dorn

Stöße von Elektronen und Atomen sind in unserer Umwelt allgegenwärtig. In unserem Labor untersuchen wir diese Ionisationsprozesse in größtmöglichem Detail, indem wir alle geladenen Bruchstücke - also Elektronen und Ionen - mit einem Reaktionsmikroskop impulsaufgelöst nachweisen. Stöße mit Partnern wie Wasserstoff und Helium, die aus nur wenigen Bausteinen bestehen, stellen sehr fundamentale Reaktionen dar, die es erlauben grundlegende physikalische Rechnungen zu testen. Stöße mit größeren Molekülen sind relevant im Universum, in der Atmosphäre aber auch bei der Bestrahlung von biologischem Gewebe durch Radioaktivität oder bei der Tumortherapie. Daher untersuchen wir Stoßprozesse auch mit organischen Molekülen und bei DNA-Bausteinen. Besonders interessant sind dabei neue Reaktionen, die durch die Einbettung der Moleküle z.B. in eine natürliche Umgebung aus Wasser ermöglicht werden.

Ultrakalte Dynamik

Durch Laserkühlung können sehr kalte atomare Gase mit Quanteneigenschaften erzeugt werden. Die von uns benutzten Lithiumatome verhalten sich je nachdem wie ihre gegenseitige Wechselwirkung gewählt wird als Bosonen oder als Fermionen. Im bosonischen Regime bilden sich schwach gebundene Atompaare, deren gegenseitiger Abstand experimentell kontrolliert werden kann. Mit unserem Reaktionsmikroskop wollen wir diese exotische Materieform untersuchen. Z.B. lässt sich durch Ionisation aller Atome in gebunden Paaren oder Mehrteilchensystemen und die Bestimmung aller Ionenimpulse auf die anfängliche räumliche Konfiguration der Teilchen schließen. Die Ionisation erfolgt dabei praktisch instantan durch einen intensiven Femtosekunden-gepulsten Laserstrahl. Interessant ist auch, ob und wie der Quantenzustand des Gases die Ionisationsdynamik beeinflusst.

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