Dissertation / PhD Thesis

GSI-2024-00452

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Anwendung kryogener Kalorimeter für hoch aufgelöste Präzisions-Röntgenspektroskopie

Herdrich, M. O. (Corresponding author)

2023
Friedrich-Schiller-Universität Jena

Please use a persistent id in citations: urn:nbn:de:gbv:27-dbt-20240409-114356-001  doi:10.22032/DBT.59981

Abstract: Im Rahmen dieser Arbeit wurde die in den letzten Jahren stetig weiterentwickelte Technologie der metallischen magnetischen Mikrokalorimeter für den Einsatz als Hochpräzisionsspektrometer in der Atomphysik vorbereitet. Diese Detektoren vereinen aufgrund ihres einzigartigen Funktionsprinzips Vorteile verschiedener konventioneller energiedispersiver Photonennachweistechnologien. Sie verbinden die breite spektrale Akzeptanz von Halbleiterdetektoren mit der hohen Auflösung von Kristallspektrometern und stellen damit ein ideales Werkzeug für die Vermessung atomphysikalischer Interaktion mit einem breiten Bereich von Photonenenergien dar. Um das volle Potential der Detektoren ausnutzen zu können, wird jedoch der Übergang von einer für die konventionellen Verfahren etablierten analogen auf eine digitale Signalanalyse benötigt. Daher wurde im Verlauf der Arbeit ein leistungsfähiges und umfangreiches Softwarepaket entwickelt, um die Daten mehrerer durchgeführter Experimente auswerten zu können. Zum einen wurden Röntgenübergänge von Barium und Eisen an der S-EBIT-I beobachtet und identifiziert. Zum anderen wurden am internen Gasjet-Target des ESR-Speicherrings der GSI sowohl die 1s-Lamb-Verschiebung von Xe53+ als auch die 2s-Lamb-Verschiebung von Xe89+ erfolgreich mit Mikrokalorimeterdetektoren vermessen. Es konnten sowohl auf technischer Ebene als auch konzeptionell für den Betrieb und das Messprozedere signifikante Verbesserungen erzielt werden, sodass metallische magnetische Mikrokalorimeter für zukünftige Hochpräszisionsexperimente der Atomphysik bereitstehen.

Keyword(s): Atomphysik ; Röntgenspektroskopie ; Lamb-Shift ; Mikrokalorimeter ; Signalanalyse ; 530

Note: Dissertation, Friedrich-Schiller-Universität Jena, 2023

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Contributing Institute(s):

1. HIJ / PTS (PTS)

Research Program(s):

1. 631 - Matter – Dynamics, Mechanisms and Control (POF4-631) (POF4-631)

Experiment(s):

1. External experiment at external facility/ no experiment at GSI (other)

Appears in the scientific report 2023

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