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Investigation of various excitation and detection schemes of stored ions in a Penning trap

Heck, Michael

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Abstract

Mit einem breitbandigem Fourier-Transformation Ionen-Zyklotron-Resonanz (FT-IZR) Massenspektrometer kann die Masse von Atomen und Molekülen in einem Bereich von einer bis hin zu einigen tausend atomaren Masseneinheiten bestimmt werden. Die Masse kann innerhalb einer kurzen Zeitdauer von ungefähr einer Sekunde mit einer Präzision von ca. 1ppm gemessen werden. Weiterhin können auch Ionensorten mit einer geringen Häufigkeit ab einigen tausend Ionen detektiert werden. In dieser Arbeit wird der Aufbau und die Charakterisierung eines FT-IZR Massenspektrometers präsentiert, welches am Max-Planck-Insitut für Kernphysik in Heidelberg installiert ist. Das Massenspektrometer ist gezielt konstruiert um grundlegende Untersuchungen zu Detektions- und Anregungsschemata durchzuführen. Dazu wurde ein neues FT-ICR Detektionssystem erfolgreich aufgebaut. Es werden Untersuchungen zur Wechselwirkung von Ein- und Zwei-Puls Quadrupol-Anregungsfeldern mit Lithium-Ionen präsentiert. Da für den Nachweis viele Ionen notwendig sind, spielen Coulombwechselwirkungen zwischen den gespeicherten Ionen eine bedeutende Rolle. Die beobachteten Phänomene, wie Abschirmung von Anregungsfeldern und Ion-Ion-Wechselwirkung, werden diskutiert. Um diese Effekte qualitativ zu verstehen, wurden Vielteilchensimulationen durchgeführt. Weiterhin wurde die Genauigkeit und Präzision des Massenspektrometers aus Frequenzverhältnismessungen bestimmt.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Blaum, Prof. Dr. Klaus
Place of Publication: Universitätsbibliothek Heidelberg
Date of thesis defense: 4 February 2013
Date Deposited: 12 Mar 2013 09:58
Date: 2013
Faculties / Institutes: Service facilities > Max-Planck-Institute allgemein > MPI for Nuclear Physics
Subjects: 530 Physics
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