Dopplerfreie 2-Photonenspektroskopie in einer on-line Ionenquelle

Das laserspektroskopische Verfahren der Zwei-Photonenspektroskopie ist dopplerfrei, d.h. es wird ermöglicht trotz hoher thermischer Energie der zu untersuchenden Atome deren Dopplerverschiebung vollständig auszuschließen. Damit kann hochauflösende Laserspektroskopie zu Präzisionsmessungen durch-geführt werden, wobei in Verbindung mit der Technik der Laser-Resonanzionisation an sogenannten ISOL (ion separator on-line) Einrichtungen, wie etwa ISOLDE am CERN, exotische und extrem kurzlebige Radioisotope direkt am Entstehungsort untersucht werden können.

Foto des geseedeten Titan:Saphir-Laserprototyps

Foto des geseedeten Titan:Saphir-Laserprototyps

In der Arbeitsgruppen Larissa wurde speziell zur Entwicklung des kombinierten Verfahrens unter Einsatz von Pulslasern ein innovativer, hochrepetierend gepulster geseedeter Titan:Saphir Laser mit schmalbandigem Spektralprofil entwickelt. Die Technik des „injektion seedings“ beruht dabei auf der Einstrahlung von spektral schmalbandigem, leistungsschwachem Licht einer kontinuierlichen Laserquelle, das zum Anschwingen einer ausgezeichneten Resonatormode des Pulslasers führt. Dazu wird z.B. ein Diodenlaser mit einer Ausgangsleistung von <50 mW eingesetzt, wodurch im Resonator des Titan:Saphir Lasers mehr als 2 W Ausgangsleistung fourierlimitiert erzielt werden. Die Linienbreite des Titan:Saphir Lasers kann von etwa 3 GHz freilaufend auf 20 MHz geseedet verringert werden. Die gepulste Struktur des Lichtes ermöglicht zudem eine einfache Frequenzkonversion in den Spektralbereich von 230 – 470 nm.
Im Rahmen dieser Diplomarbeit soll der Prototyp des geseedeten Titan:Saphir Lasers in ein Produktivsystem überführt und nach Möglichkeit an on-line Einrichtungen in der Schweiz, in Finnland und ggf. Kanada erprobt werden. Dabei werden hochauflösende laserspektroskopische Messungen an off-line und on-line Einrichtungen durchgeführt.

Erforderliche Vorkenntnisse: Atomphysik, Interesse an Elektronik, wünschenswert: Grundlagen Laserphysik

Vermittelte Kenntnisse: Laserspektroskopie, Lasertechnik und Elektronik, 3D-Konstruktion