Vi presenterar ett protokoll för generering av en isotopiskt renad låg energi 229th jonstråle från en 233U källa. Denna jonstråle används för direkt detektering av 229mth mark-State förfall via den inre-omvandling förfall kanal. Vi mäter även den interna omvandlings livstiden på 229mth.
En metod beskrivs för att generera en isotopiskt ren 229th jonstråle i 2 + och 3 + laddningstillstånd. Denna jonstråle möjliggör en att undersöka låglänta isomer första upphetsad tillstånd av 229th på en excitation energi på ca 7.8 (5) EV och en strålnings livstid på upp till 104 sekunder. Den presenterade metoden tillät en första direkt identifiering av sönderfallet av torium isomer, lägga grunden för att studera dess sönderfall egenskaper som förutsättning för en optisk kontroll av denna nukleära övergång. Hög energi 229th joner produceras i α sönderfall av en radioaktiv 233U källa. Jonerna är thermalized i en buffert-gasa stoppa cellen, utdraget och därefter en jonstråle bildas. Denna jonstråle är massa renas genom en fyrstolpe-massa separator för att generera en ren jonstråle. För att detektera isomernedbrytning, joner samlas på ytan av en mikro-kanal skylt detektor, där elektroner, som släpps ut i den inre omvandlingen förfall av isomer staten, observeras.
Den första upphetsad metastabilt tillstånd i torium-229 kärnan, betecknas som 229mth, uppvisar en speciell position i det nukleära landskapet, eftersom den besitter den lägsta nukleära excitation energi av alla närvarande kända ca. 176 000 kärnvapen upphetsad stater. Fördriva typiska kärn-energier spänner från keV upp till MeV-regionen, äger 229mth en energi av nedanfört 10 EV ovanför det kärn-slipat påstår1,2,3. Det för närvarande mest accepterade energi värdet för denna stat är 7,8 (5) ev4,5. Detta låga energivärde har utlöst intresse från olika fysiska samhällen och lett till förslaget om flera intressanta tillämpningar. Bland dem är en kärn-laser 6, en mycket stabil qubit för QuantumComputing 7 och en nukleär klocka8,9.
Anledningen till att 229mth förväntas erbjuda ett brett spektrum av ansökningar bygger på det faktum att, på grund av dess extraordinära låg energi, är det den enda nukleära tillstånd som skulle kunna möjliggöra direkt nukleär laser excitation med nuvarande tillgängliga laser Teknik. Hittills har dock direkt nukleär laser excitation av 229mth förhindrats av otillräcklig kunskap om den metastabilt statens parametrar som dess exakta energi och livstid. Även om förekomsten av en kärnvapen upphetsad tillstånd av låg energi i 229th var redan gissat i 197610, all kunskap om denna stat kunde endast härledas från indirekta mätningar, inte möjliggör en exakt bestämning av dess förfall Parametrar. Denna situation har förändrats sedan 2016, då den första direkta upptäckten av 229mth förfall öppnade dörren för en mängd mätningar som syftar till att fästa den Exciterade statens parametrar11,12. Här finns ett detaljerat protokoll, som beskriver de enskilda steg som krävs för en direkt detektering av 229mth som uppnåtts i experimentet av 2016. Denna direkta detektering utgör grunden för en exakt bestämning av 229mth energi och livstid och därför för utvecklingen av en nukleär klocka. I efter begreppet av en kärn-ta tid på som den viktigaste applikationen för 229mth ska diskuteras.
Med en relativ LineWidth på ΔE/e ~ 10-20 kan den mark-statliga övergången av torium isomer potentiellt klassificeras som en nukleär frekvens standard (“Nuclear Clock”)8,9. På grund av en atomkärna ca 5 storleksordningar mindre jämfört med Atom skalet, de nukleära ögonblicken (magnetisk dipol och elektriska fyrpol) är därmed mindre än de i atomer, vilket gör en nukleär klocka till stor del immuna mot yttre störningar (jämfört med nuvarande state-of-the-art atomur). Därför lovar en nukleär frekvens standard en mycket stabil och noggrann klock drift. Även om noggrannheten uppnås i de bästa nuvarande atomur når ca 2,1 X10-1813, vilket motsvarar en avvikelse på 1 sekund i en tidsperiod betydligt längre än universums ålder, kärn klockor hålla potentialen för en ytterligare förbättring som kan bli avgörande för ett stort användningsområde. Satellitbaserade navigationssystem som det globala positioneringssystemet (GPS), det globala navigations satellitsystemet (GLONASS) eller Galileo arbetar för närvarande med en positionerings precision på några meter. Om detta kan förbättras till centimeter eller ens millimeter skala, en uppsjö av tillämpningar kan planeras, från autonom körning till frakt eller komponent spårning. Förutom mycket noggranna klockor skulle sådana system kräva tillförlitlig oavbruten drift, med långsiktig drift stabilitet som säkrar långa omsynkroniseringintervaller. Användningen av nukleära klockor skulle kunna visa sig fördelaktig ur denna praktiska synvinkel. Ytterligare praktiska tillämpningar av (synkroniserade nätverk av) nukleära klockor kunde ligga inom området relativistisk geodesi14, där klockan fungerar som en 3D gravitation sensor, om lokala gravitationella potentiella skillnader ΔU till mätt (relativ) klockfrekvens skillnader Δf/f via relationen Δf/f =-ΔU/c2 (c betecknar ljusets hastighet). De bästa nuvarande klockorna kan känna av gravitations växlingar från höjdskillnader på ca ± 2 cm. Således kan Ultra-exakta mätningar med hjälp av en nukleär klocka nätverk användas för att övervaka dynamiken i vulkaniska magma kammare eller tektoniska plattan rörelser15. Dessutom föreslogs användningen av sådana klock nät som ett verktyg för att söka efter den teoretiskt beskrivna klassen av topologiska mörk materia16. Omfattande diskussion kan hittas i litteraturen om tillämpningen av en 229mth-baserade nukleära klocka i sökandet efter upptäckten av potentiella temporala variationer av grundläggande konstanter som den fina strukturen konstant α eller den starka interaktionen parameter (mq/ΔQCD, med mq som föreställer quarken samlas och δQCD fjäll parametern av den starka växelverkan), antytt i några teorier som förenar gravitation med andra interaktioner17. Upptäckten av en temporala variation i mark-State övergången energi 229mth kan ge en förbättrad känslighet med cirka 2-5 storleksordningar för temporala variationer av böterna struktur konstant eller stark interaktion parametern 18,19,20,21,22,23,24,25,26. Det aktuella experimentella gränsvärdet för en sådan variant av α uppgår till (dα/DT)/α =-0.7 (2.1) 10-17miljoner per år27. I efter det experimentellt att närma sig för riktaupptäckten av 229mden slipat-State förfalla ska beskrivas.
Bevis för existensen av 229-torium isomer tills nyligen kunde endast härledas från indirekta mätningar, vilket tyder på en excitation energi av 7,8 (5) eV (motsvarande en våglängd i vakuum ultra-violett spektralområdet 160 (11) nm)4 , 5. vår experimentella metod, som syftar till en direkt identifiering av isomeren mark-State deexcitation av 229mth isomer, bygger på en rumslig separation av isomerpopulationen i en buffert-gas stoppa cell, följt av en extraktion, och massseparerad transport mot en lämplig detekterings enhet för att registrera deexciteringsprodukterna28,29. Således kan population och deexcitation av isomeren frikopplas, vilket resulterar i en ren Mät miljö, opåverkad av snabba bakgrunds bidrag. Population av isomeren uppnås via α-sönderfallet från en radioaktiv 233U-källa, där en 2% sönderfalls gren inte går direkt till grundtillståndet 229th, utan befolkar det isomeriska första upphetsad tillståndet istället. i en ultra-ren helium atmosfär av en buffert-gas stoppa cell, innan de styrs av elektrisk radiofrekvent (RF) och likström (DC) fält mot ett utsugnings munstycke, där den framväxande Supersonic gas Jet drar dem i en angränsande vakuumkammare, bostäder en (segmenterad) radiofrekvent fyrpol (RFQ) struktur som fungerar som Ion guide, fas-Space svalare och potentiellt också som linjär Paul fälla för bunching de extraherade joner. För en detaljerad beskrivning av buffert-gas stoppa cell och extraktion ANBUDSFÖRFRÅGAN se refs. 30 , 31 , 32. sedan upp till det ögonblicket innehåller den extraherade jonstrålen förutom 229 (m)även kedjan av α-sönderfalls dotter produkter, Mass separation utförs med hjälp av en fyrpolig Mass separator (QMS) i en efterföljande vakuumkammare för att slutligen Generera en isotopiskt ren 229 (m)th balk i valbara laddnings lägen (q = 1-3). En detaljerad beskrivning av QMS finns i refs. 33 , 34. detektion av isomersönderfall uppnåddes genom att inkräkta på de andra direkt på ytan av en mikrokanalplattdetektor (MCP), där elektroner frigörs, accelereras mot en fosfor skärm och ses av en laddkopplad enhet (CCD) Kamera. En översikt över den experimentella installationen visas i figur 1. En detaljerad beskrivning ges i Ref.35.
Figur 1: översikt över den experimentella installationen. Torium-229 isomer befolkas via 2% förfalla förgrena sig i α förfalla av uran-233. 229m Th joner, lämnar 233U källa på grund av deras Kinetic rekyl energi, är thermalized i en buffert-gas stoppa cellen fylld med 30 mbar helium gas. Jonerna extraheras från stopp volymen med hjälp av RF-och DC-fält och en låg energi jonstråle bildas med hjälp av en radiofrekvent fyrpol (RFQ). Jonstrålen är massrenad med hjälp av en fyrpolig-massa-separator (QMS) och joner är mjukt implanteras i ytan av en mikro-kanal-Plate (MCP) detektor kombinerat med en fosfor skärm som möjliggör rumsligt löst detektering av alla förekommande signaler. Med snäll tillåtelse av springer forskning, denna siffra har modifierats från11. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.
Följande protokoll beskriver det underliggande förfarandet för att generera den 229 (m)th jonstrålen som gjorde det möjligt att först direkt upptäcka mark sönderfall av torium isomer, och därmed lägga grunden för att studera dess sönderfall egenskaper som en förutsättningen för den ytterst planerade all-optiska kontrollen av denna exotiska kärnvapenstat mot dess tillämpning som en ultra-exakt nukleär frekvens standard. För bättre orientering finns en schematisk översikt över den inställning som används för direkt detektering av isomer Decay11 i figur 2, som innehåller en numerisk märkning av de komponenter som tas upp i följande protokoll. Även de komponenter som används för livstids bestämning12 ingår som en infällt.
Figur 2: Schematisk skiss över den experimentella installationen som används för isomernedbrytning. Komponenterna som används för livstids mätning visas som en inuppsättning. Enskilda komponenter som kommer att refereras i protokoll avsnittet är numeriskt märkta. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.
Spänna av att recoiling α förfaller dotter kärnor i uran uppgår till endast omkring 16 nm. För att uppnå en hög verkningsgrad av källan för α-rekyl joner för en given källa aktivitet, är det obligatoriskt att begränsa källmaterialets tjocklek till detta intervall. Den α-rekylextraktionseffektiviteten påverkas starkt av renheten hos buffertgascellen. Föroreningar av stopp gasen kommer att leda till laddning utbyte eller molekyl bildning. Därför måste själva gas cellen byggas enligt ultrahöga vakuum standarder, i synnerhet för att möjliggöra en bakning av cellen och undvika organiska material inuti. Stopp gasen måste renas enligt teknisk State-of-the-art, med början från högsta kvalitet gas renhet med hjälp av katalytisk rening och leverans till gas cellen via en ultra-ren gas-Supply linje, delvis omgiven av en kryogen fälla för att frysa ut orenheter. I allmänhet är noggrann anpassning av den centrala axeln av den kompletta installationen till positionen av gasen cell utvinning munstycket viktigt för att uppnå en hög transport och detekterings effektivitet29.
Steg 1.4.5 är den mest kritiska av protokollet. För effektiv Jon utvinning måste en hög RF-amplitud appliceras på tratt ring elektroden. Men om amplituden väljs för högt, gnistor i gas cellen kommer att inträffa. Den högsta möjliga RF-spänningsamplituden beror kritiskt på buffertgasens renhet. En lyckad tillämpning av spänningen övervakas via strömmen av tratten offset spänning. Denna ström kommer att öka i fallet med gnistor. Om gnistor har inträffat måste Bake-out-proceduren upprepas för att garantera högsta Jon extraktionseffektivitet.
En mer ytterligare kritisk pekar är applikationen av kicken spänningar till MCP-avkännaren (kliver 1.6.2-1.6.4). Fält utsläpp kan förekomma på MCP, vilket leder till emission av elektroner som kan leda till artefakter.
Optimal Jon utvinning och (kyld och massrenad) transport mot detekterings enheten kräver noggrann justering av den centrala optiska axeln. Tillgängligheten av ett optiskt justeringssystem (Alignment laser eller Theodolite) är viktigt. Den effektiva jontransporten genom extraktion ANBUDSFÖRFRÅGAN och QMS kräver en kontinuerlig stabilisering av radiofrekventa amplituder för de två motsatta faser tillämpas på varje motsatt par stavar29. Identifiering av utvinning eller transportproblem kan underlättas genom en Jon-diagnostik realiseras t. ex. via en Multichannel-plattdetektor placerad antingen i följd på olika positioner längs Jon banan under driftsättningsfasen av eller alternativt, t. ex., under 90o bakom extraktionsförfrågan med hög negativ ytspänning (1-2 kv) för att locka alla extraherade joner mot detektorn.
Under drift kan vanligtvis två problem uppstå. Alla spänningar är inte korrekt applicerade. I detta fall vanligt inga joner extraheras, och en måste att finna förlägga av inte korrekt applicerad spänning. Dessutom förekommer orenheter i helium-buffertgasen. I detta fall utvinning effektivitet för triply laddade torium joner kommer att drastiskt minskas och molekyl bildning uppstår. I värsta fall kommer även gnistor dyka upp när tratten spänning tillämpas. Orsaken till otillräcklig gas renhet är vanligtvis ett läckage i gas försörjnings ledningen eller en inte ordentligt sluten fläns i den buffert-gas stoppa cellen.
Den beskrivna metoden för att generera en ren stråle av joner som innehåller den energiskt låglänta 229mth isomer kan tillämpas på alla jämförbara fall där Jon av intresse kan extraheras från buffert-gas atmosfären i betydande mängder. Renhet av gas-cell och buffert gas är obligatoriskt, alltså mängden kvarvarande gasföroreningar är en begränsning av känsligheten hos metoden. Medan de anställda MicroChannel-plattan detektor (MCP) är baserad på detektion av elektroner, som utnyttjas här för registrering av låg energiomvandling elektroner, detta fall ligger redan på låg energi gränsen för effektivitets kurvan för MCPs38, även för högre energier skulle metoden avsevärt få i detekterings effektivitet.
Hittills har den beskrivna metoden gett den enda rapporterade direkta och entydiga identifieringen av de-excitation av torium isomer. Alternativt vakuum ultra-violett (VUV)-transparenta kristaller (med stora bandgap, överskrider den antagna excitation energi av isomer) är dopade med 229th. Målet är att placera 229th joner i hög (4+) laddning tillstånd av Crystal gitter positioner, hämma de-excitation av det stora bandet gap och sikta på en excitation av isomeren med röntgenstrålar från synkrotron ljuskällor. Trots den eleganta begreppet denna strategi, hittills ingen VUV fluorescens kunde observeras i en rad experiment som rapporterats av flera grupper över hela världen39,40,41,42,43 . Detsamma gäller för en klass av experiment som syftar till att förverkliga den nukleära excitation av isomer via elektron skalet på 229th, med hjälp av en så kallad elektron-brygga övergång. Här bör en resonant koppling mellan en elektron skal övergång och den nukleära isomeren möjliggöra en effektivare isomerpopulation44,45. Andra experiment som syftar till utredning av isomeriska egenskaper är baserade på microcalorimetri46 eller observation av hyperfine-Shift i atom skalet47. Helt nyligen en annan metod för att excitera isomeren i en laserinducerad plasma rapporterades48 och är föremål för vetenskaplig diskussion inom gemenskapen.
Upptäckten av den inre omvandlingen förfalla kanaliserar av torium isomer11 och beslutsamheten av den motsvarande halveringstiden av friläge 229mth (7 (1) μs)12 kan utnyttjas i framtiden för att realisera en första all-Optical excitation med en pulsad, avstämbara VUV-laser baserad på redan befintlig teknik. Således den nuvarande paradigmet att detta skulle kräva mycket bättre kunskap om excitation energi och en motsvarande anpassad laser utveckling kan kringgås. I motsats, utnyttja kunskapen om interna omvandlingen elektron utsläpp, gating upptäckten av omvandling elektroner med laserpulsen kommer att ge en hög signal-till-bakgrund förhållande, samtidigt som det möjliggör en genomsökning av 1 eV av excitation energi i mindre än 3 dagar49. Dessutom kan en bestämning av magnetiseringen energin i isomer, fortfarande är pågående arbete, baseras på den beskrivna metoden för att generera 229mth strålen genom att skicka IC Decay elektroner i en magnetisk flaska elektron spektrometer med Retarderande fält elektrod galler50. Samma teknik kommer också att göra det möjligt att bestämma isomerens livstid för olika kemiska miljöer (t. ex. på stora band-gap material som CaF2 eller fryst argon) eller i 229th+ samt i fri, neutral Atom.
Den beskrivna metoden för att generera en isotopiskt ren torium jonstråle av 3 + laddningstillstånd kan användas som ett verktyg för att förse torium joner för framtida Laserspektroskopi experiment. I detta fall kan jonstrålen användas för att lasta en Paul fälla på ett stabilt och effektivt sätt. Hittills är den enda alternativa metoden att producera 229th3 + av laser ablation från ett fast mål. Detta kräver dock hög laser intensitet och en stor mängd 229th, vilket är ett dyrt radioaktivt material och leder till förorening av begagnade vakuum komponenter. Därför kan den beskrivna metoden vara till stor fördel när det gäller experiment med nukleär Laserspektroskopi. En första ansökan av denna typ har redan publicerats51.
The authors have nothing to disclose.
Detta arbete stöddes av Europeiska unionens Horisont 2020 forsknings-och innovationsprogram enligt bidragsöverenskommelsen nr 664732 “nuClock”, av DFG Grant Th956/3-1, och av LMU Institutionen för medicinsk fysik via Maier-Leibnitz-laboratoriet.
Uranium-233 Source | Institut für Radiochemie Universität Mainz | customized | 290 kBq U-233 deposited onto 90 mm diameter |
RF funnel | Secamus Laserschneidtechnik GmbH | customized | 50 ring electrodes, laser cut and electropolished |
Buffer-gas stopping cell | Workshop of LMU Munich | customized | Vacuuchamber DN200 CF for buffer-gas stopping cell |
Roughing pump | Leybold | Screwline SP 250 | Roughing pump for entire system |
Roughing pump control | Siemens | Micromaster 420 | Control unit for Screwline SP 250 |
Vacuum gauge Prepressure | Pfeiffer | TPR 265 | Pressure control for roughing pump |
Vacuum gauge cell 1 | Pfeiffer | CMR 261 | Pressure control for cell (high-pressure range) |
Vacuum gauge cell 2 | Pfeiffer | PBR 260 | Pressure control for cell (low-pressure range) |
Vacuum gauge RFQ | Pfeiffer | PKR 261 | Pressure control for RFQ pressure read-out |
Pressure gauge QMS | Pfeiffer | PKR 261 | Pressure control for QMS pressure read-out |
Pressure control unit | Pfeiffer | TPG 256 A | Control unit for all pressure gauges |
Control PC 1 | Fujitsu | unknown | Control computer for buffer-gas stopping cell |
Simatic with CPU | Siemens | S7-300 | Simatic for automation and control |
Simatic without CPU | Siemens | ET 200M | Simatic for automation and control |
Vacuum valves | SMC | XLH-40 | Vacuum valves for evacuation control |
UHV gate valve | VAT | 48240-CE74 | Gate valve for cell closing during operation |
Turbo-Molecular pump 1 | Pfeiffer | TMU 400M | Turbo pump for cell |
Control unit for TMP 1 | Pfeiffer | TCM 1601 | Control unit for TMP TMU 400M |
Turbo-Molecular pump 2 | Pfeiffer | HiMag 2400 | Trubo pump for RFQ |
Turbo-Molecular pump 3 | Edwards | STP 603 | Trubo pump for QMS |
Control unit for TMP 3 | Edwards | SCU-800 | Control unit for TMP Edwards STP 603 |
Bypass valve of gas tubing | Swagelok | SS-6BG-MM | Valve to bypass the mass-flow controller |
Heating sleeves | Isopad | customized | Heating sleeves for bake out of cell and RFQ |
Temperature sensors | Isopad | TAI/NM NiCrNi | Temperature sensors for bake-out system |
Heating control unit | Electronic workshop of LMU Munich | customized | Control unit for Isopad heating sleeves |
Catalytic gas purifier | SAES MonoTorr | PS4-MT3-R-2 | Gas purifier for ultra-pure helium supply |
He gas cylinder | Air Liquide | He 6.0, 50 liters | Helium of 99.9999 % purity |
Pressure reducer | Druva | FMD 502-16 | Pressure reducer for He gas cylinder |
Valve of gas supply | Swagelok | SS-6BG-MM | Valve to open or close the gas supply |
Mass flow control | AERA | FC-780CHT | Mass flow control valve for He supply |
control unit for mass flow valve | Electronic workshop of LMU Munich | customized | Control unit for AERA mass flow control |
Gas tubing | Dockweiler | Ultron | electropolished gas tubing for He supply |
Cryogenic trap | Isotherm | unknown | cryogenic trap for He purification (optional) |
DC voltage supply for source | Electronic workshop of LMU Munich | customized | DC offset voltage supply for U-233 source |
DC voltage supply for funnel | Heinzinger | LNG 350-6 | Power supply for DC gradient of funnel |
DC voltage supply for RFQ | Iseg | unknown | DC voltage supply for funnel offset, nozzle and RFQ |
Laval nozzle | Friatec AG | customized | Laval nozzle for He and ion extraction |
DC voltage supply for buncher | Heinzinger | LNG 350-6 | DC supply for bunching electrode |
Trigger module | Electronic workshop of LMU Munich | customized | Trigger module for bunched operation |
RF generator for funnel | Stanford Research Systems | SRS DS 345 | RF generator for funnel |
RF amplifier for funnel | Electronic Navigation Industries | ENI 240L-1301 | Rf amplifier for funnel |
RF phase divider for funnel | Electronic workshop of LMU Munich | customized | RF phase divider for funnel |
RF+DC mixer for funnel | Electronic workshop of LMU Munich | customized | Voltage divider and RF+DC mixer for funnel voltage |
Extraction RFQ | Workshop of LMU Munich | customized | Extraction RFQ for ion-beam formation or storage |
RF generator for RFQ | Stanford Research Systems | SRS DS 345 | RF generator for RFQ |
RF amplifier for RFQ | Electronic workshop of LMU Munich | customized | RF amplifier for RFQ |
RF amplifier for bunch electrode | Electronic workshop of LMU Munich | customized | RF amplifier for bunch electrode |
RF+DC mixer for RFQ | Electronic workshop of LMU Munich | customized | Mixes the RF and DC potentials for RFQ voltage |
RFQ exit electrode | Workshop of LMU Munich | customized | 2-mm diameter exit aperture for differential pumping |
4 Channel DC supply | Mesytec | MHV 4 | DC offset for aperture and triode |
QMS | Workshop of LMU Munich | customized | Quadrupole mass separator for m/q selection |
Brubaker DC offset module | Electronic workshop of LMU Munich | customized | DC offset supply for Brubaker lenses of QMS |
QMS DC offset module | Electronic workshop of LMU Munich | customized | DC offset supply for QMS |
USB-to-Analog converter | EA Elektro-Automatik | UTA12 | to generate signal for QMS HV shifter |
QMS HV shifter | Electronic workshop of LMU Munich | customized | to shift the voltage of the QMS DC module |
QMS DC module | Electronic workshop of LMU Munich | customized | Module to provide DC voltages for QMS |
RF generator for QMS | Tektronix | AFG 3022B | RF generator for QMS |
RF amplifier for QMS | Electronic workshop of LMU Munich | customized | RF amplifier for QMS |
Picoscope | Pico Technology | Picoscope 4227 | Oscilloscope for QMS RF control |
Control PC 2 | Fujitsu | Esprimo P900 | Control computer for QMS |
Triode extraction system | Workshop of LMU Munich | customized | Set of three ring electrodes to guide ions |
MCP detector | Beam-Imaging-Solutions | BOS-75-FO | MCP detector with phosphor sreen |
DC voltage supply for MCP | Keithley Instruments | HV Supply 246 | Voltage supply for MCP front side |
DC voltage supply for MCP | CMTE (NIM module) | HV 3160 | Voltage supply for MCP back side |
DC voltage supply for MCP | Fluke | HV Supply 410B | Voltage supply for phosphor sreen |
CCD camera | PointGrey | FL2-14S3M-C | CCD camera for image recording |
Control PC 3 | Fujitsu | Esprimo P910 | Control computer for CCD camera |
Light-tight housing | Workshop of LMU Munich | customized | Light tight wooden box for CCD camera |
Dewar for LN2 supply | Isotherm | unknown | Dewar to provide dry nitrogen for venting |
Evaporator for LN2 | Workshop of LMU Munich | customized | Evaporator to provide dry nitrogen |
Single anode MCP detector | Hamamatsu | F2223 | Single anode MCP for lilfetime measurement |
DC voltage supply for MCP | Fluke | HV supply 410B | Voltage supply for MCP anode |
Power supply for preamplifier | Delta Elektronika | E 030-1 | Power supply for preamplifier |
Preamplifier for MCP signals | Ortec | VT120A | Preamplifier for MCP signals |
Amplifier for MCP signals | Ortec (NIM module) | Ortec 571 | Amplifier for MCP signals |
CFD | Canberra | 1428A | Constant-fraction-discriminator for MCP signals |
Multichannel Scaler | Stanford Research | SR 430 | Multichannel scaler for signal read-out |
Control PC 4 | Fujitsu | Esprimo P920 | Control computer for scaler read-out |
Labview | National Instruments | various versions | Program used for measurement control |
Matlab | Mathworks Inc. | version 7.0 | Program used for data analysis |