Weiterentwicklung eines Biprismainterferometers für Ionen; Nachweis des Aharonov-Bohm-Effekts (A-B-Effekt) für geladene Teilchen mit inneren Freiheitsgraden

• Antragsteller: Professor Dr. József Fortágh, seit 10/2009
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung von 2004 bis 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5439577

In einer vorangehenden, von der DFG geförderten Dissertation (Ha 1063/11) ist es uns erstmals gelungen, Beugung an der Kante und Biprismainterferenzen von Heliumionen mit einer Wellenlänge von 0,3 pm zu beobachten. Aufgrund des derzeit noch zu geringen Richtstrahlwerts der Feldionenquelle sind dazu Belichtungszeiten bis zu 20 Minuten nötig. Während sich das Interferometer über diese Belichtungszeit als stabil erwiesen hat, emittiert die Feldionenquelle über diese lange Zeit häufig nicht stabil. Aus diesem Grund ist das Ioneninterferometer noch nicht routinemäßig einsetzbar. Das Ziel des vorliegenden Forschungsvorhabens ist es, das Interferometer zu einem routinemäßig einsetzbaren Forschungsgerät weiterzuentwickeln und als Anwendung erstmals den magnetischen Aharonov-Bohm-Effekt für Ionen nachzuweisen. Dazu sind folgende Probleme zu lösen: Erhöhung des Richtstrahlwerts und der Stabilität der Feldionenquelle, Reduktion des Untergrundes nicht geladener Teilchen im Interferenzfeld. Letzteres soll durch einen neu konstruierten Kryostaten, Einbau einer Druckstufe zwischen Emitter und Interferometer erfolgen. Die Steigerung der Helligkeit und Stabilität der Feldemissionsquelle soll durch Übergang zu niedrigeren Temperaturen der Feldionenspitze und eventuell höheren Beschleunigungsspannungen (~10kV) erreicht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Professor Dr. Franz Hasselbach, bis 10/2009 (†)