Lexikon der Physik





Atom- und Ionenfallen 1: Fallen, die die ponderomotorischen Kräfte ausnutzen: a) Schematische Darstellung eines (leichten) geladenen Teilchens, das über eine Feder mit einem schwereren Teilchen verbunden ist, beispielsweise ein Elektron mit einem Atomkern. Die Frequenz der Schwingung zwischen den Teilchen ist mit ν0 bezeichnet. Wenn die angelegte Kraft (F0 cos 2πνt) räumlich inhomogen ist, wirkt die resultierende mittlere ponderomotorische Kraft zum Gebiet der geringeren (bzw. der höheren) Feldstärke hin, wenn ν > ν0 (bzw. ν0) ist. Wenn auf das Atom ein Laserfeld mit einer Frequenz nahe einem optischen Übergang (rund 5 · 1014 Hz) wirkt, so kann der frequenz- und richtungsabhängige Verlauf der Intensität so eingestellt werden, daß eine optische Dipolkraft auftritt, die das Elektron (und damit das Atom) in der Falle festhält. Bei ν0 = 0 sind schweres und leichtes Teilchen unabhängig voneinander. In diesem Fall gilt immer ν > ν0 = 0, und das geladene Teilchen - beispielsweise ein atomares Ion - wird im Gebiet geringster Feldintensität eingefangen (die Bewegung des schweren Teilchens kann hier vernachlässigt werden). b) Elektrodenanordnung einer Paul-Falle oder Radiofrequenz-Ionenfalle. Zwei "Deckelelektroden" sind beiderseits einer Ringelektrode angebracht; zur besseren Übersicht ist letztere angeschnitten gezeichnet. Die elektrische Feldstärke weist im Zentrum zwischen den Elektroden den Wert null (bzw. ein Minimum) auf; hier werden die Ionen festgehalten.

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