Enkel-ion-spectroscopie in voorbereiding op een meting van atomaire pariteitsschending in Ra+

Mayerlin Nunez Portela

Onderzoeksoutput

491 Downloads (Pure)

Samenvatting

Precisiemetingen van atomaire pariteitsviolatie (APV) vormen een stringente test van het Standaardmodel voor deeltjesfysica. De bepaling van de Weinberghoek (sin^2θ_W), bij lage energieën in het bijzonder, maakt het mogelijk om naar fysica buiten het Standaardmodel te zoeken. De precisie waarmee deze parameter kan worden verkregen hangt af van de nauwkeurigheid van de kennis van de atomaire golffuncties, die voor systemen met één valentie-elektron zoals Ba+ en Ra+-ionen nauwkeurig kunnen worden berekend. APV-effecten zijn het grootst in zware atomen, waardoor Ra^+ een zeer geschikt systeem vormt voor een dergelijke meting. In dit werk onderwerpen we verschillende in een val opgesloten Ra+-isotopen aan laserspectroscopie. De frequentie voor de 7s^2S_(1/2)-6d^2D_(3/2) overgang in de isotopen (212-214)Ra+ is daarmee tot op 19 MHz nauwkeurigheid gemeten.

Een competetieve meting van APV met Ra+ vereist één enkel gelokaliseerd ion. Vanwege de radioactiviteit van alle Ra+ isotopen wordt het enkele-ionenexperiment aan het Van Swinderen Instituut ontwikkeld met het chemisch homologe Ba+ als voorloper voor Ra+. Hieraan zijn laserspectroscopie en metingen van levensduren van Ba+ verricht. De frequenties van de 6s^2S_(1/2)-6p^2P_(1/2), 5d^2D_(3/2)-6p^2P_(1/2) en 6s^2S_(1/2)-5d^2D_(3/2) overgangen zijn bepaald tot op 3 MHz nauwkeurig en vormen daarmee de tot op heden meest precieze metingen. De levensduur van de 5D_(5/2) toestand werd vastgesteld opτ_(5D_(5/2))=26.4(1.7)s, wat in goede overeenstemming is met theoretische voorspellingen en binnen twee standaardafwijkingen valt van eerder gedane metingen. De gemeten waardes kunnen worden gebruikt om de theoretische berekeningen aan Ba+-ionen te verbeteren. De resultaten die behaald zijn met Ba+ maken de weg vrij voor een APV-experiment met Ra+.
Vertaalde titel van de bijdrageEnkel-ion-spectroscopie in voorbereiding op een meting van atomaire pariteitsschending in Ra+
Originele taal-2English
KwalificatieDoctor of Philosophy
Toekennende instantie
  • Rijksuniversiteit Groningen
Begeleider(s)/adviseur
  • Jungmann, Klaus-Peter, Supervisor
  • Willmann, Lorenz, Co-supervisor
Datum van toekenning9-jan-2015
Plaats van publicatie[S.l.]
Uitgever
Gedrukte ISBN's978-90-367-7471-0
Elektronische ISBN's978-90-367-7470-3
StatusPublished - 2015

Citeer dit