eprintid: 6623
rev_number: 8
eprint_status: archive
userid: 1
dir: disk0/00/00/66/23
datestamp: 2006-07-17 11:40:46
lastmod: 2014-04-03 19:48:56
status_changed: 2012-08-14 15:19:05
type: doctoralThesis
metadata_visibility: show
creators_name: Braun, Johannes
title: Präzisionsröntgenspektroskopie zur absoluten Wellenlängenbestimmung an hochgeladenen Ionen
title_en: High precision X-ray spectroscopy for the absolute wavelength determination in highly charged Ions
ispublished: pub
subjects: ddc-530
divisions: i-851340
adv_faculty: af-13
keywords: Elektronenstrahlionenfalle , Bondverfahren , RöntgenstandardEBIT , x-ray , absolute , QED , highly charged Ions
cterms_swd: Quantenelektrodynamik
cterms_swd: Bragg-Röntgenspektrometer
cterms_swd: Atomphysik
cterms_swd: Lamb-Shift
cterms_swd: Absolutmessung
cterms_swd: Lyman-Alpha-Strahlung
cterms_swd: Charakteristische Röntgenstrahl
abstract: Zusammenfassung: In dieser Arbeit wurden erstmals mit dem sogenannten Bond-Verfahren präzise Absolut- und Relativmessungen von Röntgenübergängen in hochgeladenen Ionen durchgeführt.  Neben weiterer Übergänge wurde die Energie des Lyman-alpha1 Übergangs  in Ar^17+ und die der Resonanzlinie 1s2p 1^P_1 → 1s^2 1^S_0, 'w' in Ar^16+ zu 3323.035(60) eV (absolut)  bzw. 3139.583(6) eV (relativ) bestimmt. Es handelt es sich dabei jeweils um die bisher genauesten Absolut- bzw. Relativmessungen  von Röntgenübergängen in hochgeladenen Ionen, mit respektiven Fehlern von 18 ppm und 2 ppm, innerhalb derer  die theoretischen Vorhersagen bestätigt werden. Die experimentelle Bestimmung dieser Röntgenwellenlängen, sowie auch die der Lyman-alpha1 Linie in Cl^16+,  der 'w' Linie in Cl^15+ und des 'z' Übergangs 1s2s 3^S_1→ 1s^2 1^S_0 in Ar^16+ fand an der Heidelberger Elektronenstrahlionenfalle (HD-EBIT) statt.  Ein neuartiges, hochpräzises Verfahren zur Bragg-Winkelbestimmung wurde  entwickelt, welches zwei Strahlen sichtbaren Lichts nutzt, um die zur Bragg-Winkelmessung notwendige Einfallsrichtung  der reflektierten Röntgenstrahlung festzustellen. Es wurde ein neues Kristallspektrometer entwickelt und aufgebaut, welches das neue Verfahren mit der Bond-Methode kombiniert.  Die Ergebnisse zeigen, dass zukünftig eine absolute Präzision von 1 ppm durchaus realisierbar ist und damit die genauesten Tests quantenelektrodynamischer Rechnungen  von Ein-, Zwei oder Mehrelektronensystemen durchgeführt werden können. Zudem rückt damit das Ziel in greifbare Nähe, eine Vielzahl von  Referenzlinien zur Verfügung zu stellen und letztendlich einen neuen Röntgenstandard zu definieren.
abstract_translated_text: Abstract: Within this work, the first absolute high-precision wavelength measurements on highly charged ions using the Bond-method  were carried out. Measuring the Lyman-alpha_1 transition in Ar^17+ and the  resonance line  (1s2p 1^P_1 → 1s^2 1^S_0, 'w') in Ar^16+ resulted in an energy of  3323.035(60) eV (absolute) and 3139.583(6) eV (relative). These are so far the most precise absolute and relative measurements ever made of x-ray transitions in highly charged ions. The errors are 18 ppm and 2 ppm, respectively, and the results agree well with theoretical predictions.  The experiments to determine the wavelengths of these lines and also of the Lyman-alpha_1 line in Cl^16+, the 'w' line in Cl^15+, as  well as the 'z' transition (1s2s 3^S_1 → 1s^2  1^S_0) in Ar^16+  were performed at the Heidelberg EBIT. A novel, highly accurate technique of Bragg-angle determination was developed, employing two beams of visible light reflected on the x-ray crystal to identify the incoming direction of the reflected  x-rays. A new spectrometer which uses this new technique in combination with the Bond-method was designed and built. The results indicate that in the near future a precision of 1 ppm is achievable and, hence, the most accurate  tests of QED calculations for one-, two- and many-electron systems can be implemented. Furthermore, the goal to provide a large  variety of reference lines and to finally establish a new x-ray standard starts to become accessible.
abstract_translated_lang: eng
class_scheme: pacs
class_labels: 32.70.Jz, 32.30.-r, 32.10.-f, 32.30.-r, 32.70.-n
date: 2006
date_type: published
id_scheme: DOI
id_number: 10.11588/heidok.00006623
ppn_swb: 517851911
own_urn: urn:nbn:de:bsz:16-opus-66239
date_accepted: 2006-06-28
advisor: HASH(0x55de57a0a410)
language: ger
bibsort: BRAUNJOHANPRAZISIONS2006
full_text_status: public
citation:   Braun, Johannes  (2006) Präzisionsröntgenspektroskopie zur absoluten Wellenlängenbestimmung an hochgeladenen Ionen.  [Dissertation]     
document_url: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/6623/1/J.Braun_thesis_04.05.06Abgabe.pdf