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type: doctoralThesis
metadata_visibility: show
creators_name: Segal, Tom
title: Mass Measurements of Neon Isotopes at The-Trap
title_de: Präzisions-Massenmessungen von Neonisotopen an THe-Trap
subjects: 530
divisions: 130200
adv_faculty: af-13
abstract: THe-Trap ist ein Penningfallen Experiment zur Präzisionsmassenbestimmung am Max-Planck-
Institut für Kernphysik in Heidelberg, Deutschland. Für das Datenerfassungssystem wurden
ein neues Python-Program und eine neue PHP-Website entwickelt. Unter Verwendung eines
Lock-In Amplifiers wurde ein neues Locksystem implementiert. Ein Gaseintrittssystem wurde
entwickelt und verwendet, um die hochgeladenen Neon-Isotope 20Ne8+
und 22Ne7+
Neon zu
erzeugen und in der Penningfalle einzufangen. Ihre Masse wurde gegen ein 12C Referenzion
gemessen. Die 20Ne-Masse wurde mit einer relativen Messunsicherheit von 5.8 ⋅ 10-10 bestimmt.
Diese befindet sich innerhalb einer Standardabweichung mit dem Literaturwert mit einer
Unsicherheit von 8.4 ⋅ 10-11
im Einklang. Die 22Ne Masse wurde mit einer relative
Messunsicherheit von 7.7 ⋅ 10-10
gemessen. Diese befindet sich innerhalb fünf
Standardabweichungen im Vergleich zur Messunsicherheit des Literaturwerts, 8.2 ⋅ 10-10.
Aufgrund der langen Messdauer ist die Messunsicherheit jeweils von zeitlichen Variationen des
Magnetfelds limitiert. Das leichte Edelgas Neon gehört zum “Backbone of the Atomic Mass
Evaluation”, weshalb es als Bezugsmasse nützlich ist. Die Verbesserung der relativen
Neonmessunsicherheit kann also die relative Messunsicherheit von Messungen verbessern, die
Neon als Bezugsmasse verwenden.
abstract_translated_text: THe-Trap is a Penning-trap experiment for precision mass measurements located at the Max
Planck Institute for Nuclear Physics in Heidelberg, Germany. A new python program and PHP
website were created for the data acquisition system and a new lock system was developed
using a Lock-In Amplifier. A gas injection system was developed and used for injecting and
trapping neon isotopes 20Ne8+
and 22Ne7+
. Their masses were then measured with the use of
12C4+
as reference ions. The 20Ne mass was measured with a relative uncertainty of 5.8 ⋅ 10-10
and is within one standard deviation in comparison to the literature value, which has a relative
uncertainty of 8.4 ⋅ 10-11. The 22Ne mass was measured with a relative uncertainty of 7.7 ⋅ 10-10
and is at a discrepancy of five standard deviations in comparison to the literature value, which
has a relative uncertainty of 8.2 ⋅ 10-10. The relative uncertainties of both measurements are
limited by temporal variations of the magnetic field due to the long measurement times. Being
a light noble gas, neon is a part of the “Backbone of the Atomic Mass Evaluation”, such that it
is useful as a reference mass. Improving the mass uncertainty of neon can therefore improve
the uncertainty of measurements using it as a reference.
abstract_translated_lang: eng
date: 2019
id_scheme: DOI
id_number: 10.11588/heidok.00027321
ppn_swb: 1681360322
own_urn: urn:nbn:de:bsz:16-heidok-273215
date_accepted: 2019-10-17
advisor: HASH(0x564e1a992550)
language: eng
bibsort: SEGALTOMMASSMEASUR2019
full_text_status: public
place_of_pub: Heidelberg
citation:   Segal, Tom  (2019) Mass Measurements of Neon Isotopes at The-Trap.  [Dissertation]     
document_url: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/27321/1/PhD%20Thesis%20Tom%20Segal.pdf