Max-Planck-Institut für Kernphysik Heidelberg


Structure and dynamics of few electron ions in an EBIT

Priv.-Doz. Dr. José Ramon Crespo López-Urrutia

  Research topics:  |  Ions in Traps  |  Electrons in Collisions  |  Lasers in Time  |  
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Master/ Diploma theses

  1. Röntgenlaser-Experimente mit hochgeladenen Ionen
    Hochgeladene Ionen werden mittels Röntgenlaser untersucht. Dazu werden neue laserspektroskopische Verfahren bei sehr hohen Photonenenergien oberhalb 1 keV sowohl an der Linac Coherent Light Source (LCLS, Stanford) als auch am Freie-Elektronen-Laser in Hamburg(FLASH, DESY) mit einer mobilen Falle für hochgeladene Ionen angewandt. Weiterentwicklung der bestehenden Apparatur sowie die Durchführung von Meßkampagnen in Stanford und Hamburg sind die Hauptaufgaben dieser Arbeiten.
  2. Laborastrophysik: Photoionisation hochgeladener Ionen
    Hochionisierte Materie entsteht in der Umgebung von Röntgenbinären durch intensive Röntgenstrahlung aus der Akkretionsscheibe. Der erreichte Ladungszustand wird durch die Photonenenergie und die Atomzahl bestimmt. Astrophysikalische Beobachtungen von Röntgen-Absortionslinien geben Einblick in die Zusammensetzung, Verteilung und Geschwindigkeit dieser Medien. Durch Kombination von Synchrotronstrahlung und einer mobilen Falle für hochgeladene Ionen können solche Bedingungen im Labor reproduziert werden, und genaue Messungen zur notwendigen Überprüfung und Korrektur theoretischer Berechnungen durchgeführt werden. Entwicklung der Photoionen-Analyse und der Photonendetektion in der bestehenden Apparatur sowie Beteiligung an Messkampagnen an Synchrotronen (BESSY/Berlin, PETRA III/Hamburg) sind die Hauptaufgaben dieser Arbeit.
  3. Diagnostik von kalten Ionen in einer Paulfalle
    An einer kryogenischen Paulfalle für hochgeladene Ionen werden verschiedene Verfahren zur Kühlung der tranversalen und longitudinalen kinetischen Energie gefangener Ionen untersucht und mit Hinblick auf zukünftige laserspektroskopische Experimente erprobt. Eine abbildende Optik höchster Empfindlichkeit soll in diesem Zusammenhang entwickelt und getestet werden.
  4. Brüten hochgeladener Ionen kurzlebiger Isotope
    Eine Elektronenstrahl-Ionenfalle (electron beam ion trap, EBIT) mit sehr hohen Ionenausbeute wird getestet und verbessert. Ziel ist das effiziente und schnelle Ladungsbrüten hochgeladener Ionen zwecks weiterführenden Untersuchungen an "rare ion beam" facilites wie NSCL (MSU, Michigan) und TRIUMF (Vancouver) die in Kollaboration mit unserer Gruppe stehen. Hauptaufgabe ist die Untersuchung und Verbesserung der schnellen Injektion und Extraktion von Ionen in die Falle und aus der Falle heraus.
  5. Laserspektroskopie verbotener Übergänge in Ionen
    Laserspektroskopische Untersuchungen verbotener Linien an hochgeladenen Ionen. Hauptaufgabe ist die Untersuchung von Kühlmechanismen der Ionen zur Reduktion der Dopplerbreite zwecks Bestimmung von Isotopieverschiebungen Ein weiteres Thema ist die Entwicklung einer Anordnung zur Erhöhung der Effizienz der Fluoreszenz-Detektion.
  6. Laserkühlung von Beryllium-Ionen in einer Paul-Falle
    Beryllium-Ionen sind ideal für die sympathetische Kühlung hochgeladener Ionen. Ein ultraviolettes Lasersystem wir an einer kryogenischen Paul-Falle implementiert, um die Temperatur der Beryllium-Ionen durch Laserkühlung abzusenken und mit den erhaltenen kalten Ionen extern injizierte heiße, hochgeladene Ionen sympathetisch mitzukühlen. Die Injektion dieser Ionen, die in einer EBIT (electron beam ion trap) erzeugt werden, soll implementiert und optimiert werden.
  7. Heidelberg University: Master thesis - Offers

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