Lebensdauermessungen metastabiler atomarer Zustände in heliumähnlichen schweren Ionen

Die Messung von atomaren Lebensdauern eröffnet die Möglichkeit, diverse Aspekte der atomaren Struktur aber auch der Kernstruktur zu untersuchen. Im Fall von He-ähnlichem Gold läßt sich die relativistische Feinstrukturaufspaltung 2{}³P{}₀-2{}³P{}₁ untersuchen, da die Lebensdauer des metastabilen 2{}³P{}₀-Zustands durch Hyperfein-Mischen aufgrund des Kernspins I=3/2⁺ von {}¹⁹⁷Au von dieser Feinstrukturaufspaltung abhängt. In He-ähnlichem Uran läßt sich hingegen die 2s-Lamb-Verschiebung untersuchen, da aufgrund des verschwindenden Kernspins in {}²³⁸U kein Hyperfein-Mischen auftritt. Basierend auf der Methode der Beam-Foil-Spektroskopie, wobei mithilfe eines Magnetspektrometers der Vorteil von Teilchen-Röntgen-Koinzidenzen ausgenutzt werden konnte, ist an der Beschleunigeranlage der GSI in Darmstadt die Lebensdauer des 2{}³P{}₀-Zustands in heliumählichem Gold zu $au=22,08pm0,96$ ps und in heliumähnlichem Uran zu $au=58,2pm9,5$ ps bestimmt worden. Die experimentellen Resultate stimmen mit den theoretischen Vorhersagen überein. Das Hyperfein-Mischen hängt auch vom magnetischen Moment des Kerns ab. Unter der Voraussetzung, daß die Feinstrukturaufspaltung genau genug bekannt ist, können durch Messungen der hyperfein-gemischten Lebensdauer des 2{}³P{}₀-Zustands umgekehrt Kern-g-Faktoren bestimmt werden.

Level thesis:degree_level

thesis.doctoral

Grantor dc:publisher

Universität Heidelberg

Year

2002

Author dc:creator

• Toleikis, Sven

Contributors dc:contributor

• Liesen, Heinz-Dieter

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http://www.ub.uni-heidelberg.de/archiv/3044

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