Traveling-wave Stark deceleration of SrF molecules

In dit proefschrift beschrijven we een experiment om SrF (strontiummonofluoride) moleculen af te remmen. Het afremmen van deze moleculen is belangrijk om precisiemetingen te kunnen doen, bijvoorbeeld om het Standaardmodel te testen. Het Standaardmodel beschrijft in een samenhangende theorie de wisselwerking tussen alle elementaire deeltjes door middel van de zwakke kernkracht, de sterke kernkracht en elektromagnetisme. Hoewel het Standaardmodel zeer succesvol en extreem nauwkeurig is, weten we ook dat het niet alles in de natuurkunde omvat, zoals de zwaartekracht en donkere materie. Het Standaardmodel kan worden getest door botsingsexperimenten in deeltjesversnellers zoals bij CERN, maar ook door middel van precisiemetingen in veel kleinschaliger opstellingen.
Nog onbekende fysica kan namelijk ook indirect zeer subtiele afwijkingen in de structuur van moleculen veroorzaken. Deze afwijkingen zijn bij uitstek meetbaar in zeer precieze metingen met afgeremde moleculen. Juist door moleculen in vacuum stil te zetten met een afremmer, en ze heel koud te maken, kunnen de moleculen zo geprepareerd worden dat de gewenste precisie haalbaar wordt.

Zware moleculen zijn het meest geschikt om precisiemetingen aan het Standaardmodel te doen. Ze zijn echter ook moeilijk af te remmen. Wij hebben voorgesteld om een zogenaamde lopendgolf-Starkafremmer van 5 meter lengte te bouwen waarmee het afremmen van SrF moleculen toch mogelijk wordt. Met computersimulaties werd aangetoond dat dit inderdaad het geval is. Vervolgens is de afremmer gebouwd en werden voor het eerst SrF moleculen succesvol afgeremd. Precisiemetingen aan dergelijke afgeremde zware moleculen liggen nu in het verschiet.