Dr. O. Hoffmann: Direkte Beobachtung von Stoßpaaren

Experimenteller Aufbau

Das Streuexperiment wird in einer Hochvakuumapparatur betrieben. Mit einem Rechner und einer entsprechenden Elektronik wird das Experiment komplett gesteuert.

Gesamtaufbau

Maßstäbliche Darstellung des experimentellen Aufbaus,
Der Detektor ist um eine Drehachse schwenkbar, die der Achse der Laser entspricht.
Der Abstand zwischen dieser Drehachse und dem Detektor ist 64mm. Mit der gepulsten Düse wird ein Überschallstrahl erzeugt. Auf diese Technik wird hier nicht weiter eingegangen. Allerdings ist durch die Überstrahltechnik die Geschwindigkeitsverteilung dieses Atomstrahles genau festgelegt. Es handelt sich um eine enge Verteilung um eine genau bestimmbare Zentralgeschwindigkeit. Die Geschwindigkeit dieser Stoßpartner vor dem Stoß ist somit für Atom-Atom-Stoßpaare genau festgelegt.
Im Falle von Atom-Molekül-Stoßpaaren haben die Moleküle zusätzliche innere Energiefreiheitsgrade (Rotation insbesondere, bei großen Molekülen auch Vibration). Um trotzdem die Geschwindigkeiten vor und nach dem Stoß festzulegen beziehungsweise zu messen, kann zwischen Natriumofen und Blende ein Geschwindigkeitsselektor (eine schnell rotierenden Scheibe mit einem Schlitz, Chopper genannt) eingesetzt werden.

Optischer Strahlengang

Abkürzungen:
T: Teleskop, PD: Photodiode, FR: Fresnelrhombus, P: Polarisator, CP: Verzögerungsplatte zirkular polarisiertes Licht,
L: Linse, B: Blende, F: Fenster, W: Wechselwirkungsgebiet, Streuvolumen

Alkali-Atomstrahlquelle

Prinzipieller Aufbau einer Alkali-Atomstrahlquelle.
Der Ofenkopf wird bei einer höheren Temperatur betrieben als das Reservoir.
Damit werden im Experiment störende Alkali-Dimere dissoziiert.

Rydbergdetektor

Alkaliatome in Rydbergzuständen gelangen in den Detektor und werden feldionisiert.
Die Ionen werden mit Ionenoptik auf das Channeltron abgelenkt und mit der angeschlossenen Elektronik einzeln gezählt.