Оглавление
Ловушка для пеннинга
-
История и разработка
- Ловушка Пеннинга названа в честь Ф. М. Пеннинга и Ханса Георга Демельта.
- Демельт разработал первую ловушку в 1959 году.
- В 1989 году Демельт получил Нобелевскую премию по физике за разработку метода ионных ловушек.
-
Принцип работы
- Ловушки Пеннинга используют однородное магнитное поле и квадрупольное электрическое поле.
- Электрическое поле удерживает частицы в осевом направлении, магнитное поле — в радиальном.
- Ионы совершают колебания вдоль оси ловушки и орбитальное движение в радиальной плоскости.
-
Методы охлаждения
- Охлаждение буферным газом, резистивное охлаждение и лазерное охлаждение используются для удаления энергии из ионов.
- Радиационное охлаждение также применяется для охлаждения электронов.
-
Масс-спектрометрия
- Масс-спектрометрия с преобразованием Фурье используется для определения отношения массы к заряду ионов.
- Ионы возбуждаются до большего циклотронного радиуса и движутся в одной фазе.
- Сигнал регистрируется как ток изображения и преобразуется в спектр масс.
-
Атом геония
- Атом геония — это псевдоатомная система из одного электрона или иона в ловушке Пеннинга.
- Свойства геония отличаются от свойств обычного атома, заряд совершает циклотронное движение и колебания вдоль оси ловушки.
- Для измерения квантовых свойств используется неоднородное магнитное поле.
-
Одиночная частица
- В 2017 году международная группа ученых изолировала один протон в ловушке Пеннинга для измерения его магнитного момента.
- Значение магнитного момента протона составило 2,79284734462(82) ядерных магнетона.