Vi præsenterer en protokol til generering af en isotopisk renset lavenergi 229th ion stråle fra en 233U kilde. Denne ion Beam bruges til direkte påvisning af den 229mth jord-State forfald via den interne-konvertering henfalds kanalen. Vi måler også den interne konvertering levetid på 229mth samt.
En metode er beskrevet til at generere en isotopisk ren 229th ion stråle i 2 + og 3 + opladning stater. Denne ion Beam gør det muligt for en at undersøge den lavtliggende isomerisk første ophidsede tilstand af 229th ved en excitation energi på omkring 7.8 (5) EV og en stråle ativ levetid på op til 104 sekunder. Den præsenterede metode tilladt for en første direkte identifikation af henfald af thorium isomer, lægge fundamentet for at studere dets forfald egenskaber som forudsætning for en optisk kontrol af denne nukleare overgang. Høj energi 229th ioner er produceret i α forfald af en radioaktiv 233U kilde. Ionerne er thermaliseret i en buffer-gas standsning celle, ekstraheret og efterfølgende en ionstråle dannes. Denne ion stråle er masse renset af en firpolet-masse separator til at generere en ren ionstråle. For at detektere isomerisk forfald opsamles ionerne på overfladen af en mikro-kanal plade detektor, hvor elektroner, som udsendes i den interne omdannelses henfald i isomerisk tilstand, observeres.
Den første spændte meta able tilstand i thorium-229 Nucleus, betegnet som 229mth, udviser en særlig position i det nukleare landskab, da det besidder den laveste nukleare excitation energi af alle i øjeblikket kendt ca. 176.000 atomare ophidsede stater. Mens typiske nukleare energier spænder fra keV op til MeV regionen, 229mth besidder en energi på under 10 EV over den nukleare jord tilstand1,2,3. Den aktuelt mest accepterede energiværdi for denne tilstand er 7,8 (5) EV4,5. Denne lave energiværdi har udløst interesse fra forskellige fysiske samfund og førte til forslaget om flere interessante applikationer. Blandt dem er en nuklear laser6, en meget stabil qubit for Quantum computing7 og et nukleart ur8,9.
Grunden til, at 229mth forventes at tilbyde en bred vifte af applikationer er baseret på det faktum, at på grund af sin ekstraordinære lavenergi, det er den eneste nukleare tilstand, der kan give mulighed for direkte nuklear laser excitation ved hjælp af i øjeblikket tilgængelige laser Teknologi. Hidtil, dog, direkte nuklear laser excitation af 229mth blev forhindret af utilstrækkelig viden om den meta able tilstands parametre som dens præcise energi og levetid. Selv om eksistensen af en nuklear ophidset tilstand af lav energi i 229th var allerede formodninger i 197610, al viden om denne tilstand kunne kun udledes af indirekte målinger, ikke giver mulighed for en præcis bestemmelse af dens forfald Parametre. Denne situation har ændret sig siden 2016, da den første direkte påvisning af 229mth forfald åbnede døren for en lang række målinger til formål at pin ned den ophidsede tilstands parametre11,12. Her gives en detaljeret protokol, som beskriver de enkelte trin, der kræves for en direkte påvisning af 229mth som opnået i forsøget på 2016. Denne direkte opdagelse danner grundlag for en præcis bestemmelse af den 229menergi og levetid og dermed for udviklingen af et nukleart ur. I det følgende begrebet et nukleart ur som den vigtigste ansøgning om 229mth vil blive drøftet.
Med en relativ linjebredde på δe/e ~ 10-20 den jord-tilstand overgang af thorium isomer potentielt betragtes som en nuklear frekvens standard (“nukleare ur”)8,9. På grund af en atomkerne omkring 5 størrelsesordener mindre i forhold til den atomare shell, er de nukleare øjeblikke (magnetisk dipol og elektrisk firpol) derfor mindre end dem i atomer, hvilket gør et atomur stort set immune over for eksterne (sammenlignet med de nuværende state-of-the-art atomure). Derfor, en nuklear frekvens standard lover en meget stabil og præcis Clock operation. Selv om nøjagtigheden opnået i de bedste nuværende atomure når omkring 2.1 x10-1813, svarende til en afvigelse på 1 sekund i en tidsperiode betydeligt længere end universets alder, nukleare ure holde potentialet i en yderligere forbedringer, der kan blive afgørende for et stort anvendelsesområde. Satellitbaserede navigationssystemer som det globale positioneringssystem (GPS), det globale satellitnavigationssystem (GLONASS) eller Galileo opererer i øjeblikket med en positionerings præcision på nogle få meter. Hvis dette kunne forbedres til centimeter eller endda millimeter skala, en overflod af ansøgninger kunne påtænkes, fra autonome kørsel til fragt eller komponent tracking. Ud over meget præcise ure, vil sådanne systemer kræve pålidelig uafbrudt drift, med langsigtet drift stabilitet, der sikrer lange gensynkroniserings intervaller. Brugen af nukleare ure kan vise sig gavnlig fra dette praktiske synspunkt. Yderligere praktiske anvendelser af (synkroniserede netværk af) nukleare ure kunne ligge inden for relativistiske geodæsi14, hvor uret fungerer som en 3D tyngdekraften sensor, der relaterer lokale gravitations potentielle forskelle δu til målte (relative) clock frekvens forskelle Δf/f via relationen Δf/f =-ΔU/c2 (c, som angiver lysets hastighed). De bedste nuværende ure er i stand til at registrere gravitations Skift fra højdeforskelle på ca. ± 2 cm. Således kan ultra-præcise målinger ved hjælp af en atomur netværk bruges til at overvåge dynamikken i vulkansk magma kamre eller tektoniske plade bevægelser15. Desuden blev brugen af sådanne Clock Networks foreslået som et redskab til at søge efter den teoretisk beskrevne klasse af topologiske mørkt stof16. Omfattende diskussion kan findes i litteraturen om anvendelsen af en 229mth-baseret atomur i jagten på påvisning af potentielle tidsmæssige variationer af grundlæggende konstanter som den fine struktur konstant α eller den stærke interaktion parameter (mq/ΔQCD, med mq repræsenterer Quark Mass og ΔQCD skalaen parameter for den stærke interaktion), foreslog i nogle teorier samlende tyngdekraft med andre interaktioner17. Påvisning af en tidsmæssig variation i jord-tilstand overgangen energi på 229mth kan give en øget følsomhed med omkring 2-5 størrelsesordener for tidsmæssige variationer af den fine struktur konstant eller den stærke interaktion parameter 18,19,20,21,22,23,24,25,26. Den nuværende forsøgs grænse for en sådan variation af α beløber sig til (dα/DT)/α =-0,7 (2,1) 10-17/år27. I det følgende vil den eksperimentelle tilgang til direkte påvisning af den 229mjord-State forfald blive beskrevet.
Bevis for eksistensen af 229-thorium isomer indtil for nylig kun kunne udledes af indirekte målinger, tyder på en excitation energi af 7.8 (5) eV (svarende til en bølgelængde i vakuum ultra-violet spektralområde af 160 (11) nm)4 , 5. vores eksperimentelle tilgang, der sigter mod en direkte identifikation af isomeren jord-tilstand afmagnetisering af 229mth isomeren, bygger på en rumlig adskillelse af isomer befolkningen i en buffer-gas standsning celle, efterfulgt af en ekstraktion, og masse separeret transport mod en egnet detekterings enhed til registrering af deexcitation-produkterne28,29. Således kan population og deexcitation af isomer afviklet, hvilket resulterer i et rent måle miljø, upåvirket af hurtige baggrunds bidrag. Population af isomer opnås via α henfald fra en radioaktiv 233U kilde, hvor en 2% henfalds gren fortsætter ikke direkte til jorden tilstand 229th, men befolserer isomere først ophidset tilstand i stedet. a-henfalds rekyl kerner er termiserede i en ultra-ren helium atmosfære af en buffer-gas standsning celle, før de styres af elektrisk radiofrekvens (RF) og jævnstrøm (DC) felter mod en ekstraktions dyse, hvor den spirende supersoniske gas jet trækker dem ind i et tilstødende vakuumkammer, der huser en (segmenteret) radiofrekvens firpol (TILBUDSANMODNING) struktur fungerer som ion guide, fase-Space køligere og potentielt også som lineær Paul fælde for bunching de ekstraherede ioner. Du finder en detaljeret beskrivelse af buffer-gas-stop cellen og udtræknings TILBUDSANMODNINGEN i Refs. 30 , 31 , 32. da den ekstraherede ionstråle indtil det tidspunkt indeholder 229 (m)også kæden af a Decay datterprodukter, udføres masse separation ved hjælp af en firpol-masse separator (QMS) i et efterfølgende vakuumkammer til endelig generere en isotopisk ren 229 (m)th stråle i valgbar ladning stater (q = 1-3). En detaljeret beskrivelse af QMS kan findes i Refs. 33 , 34. påvisning af isomerisk forfald blev opnået ved at hæmme de direkte på overfladen af en Micro Channel-plade detektor (MCP), hvor elektroner frigøres, accelereres mod en fosforskærm og ses af en ladekoblet anordning (CCD) Kamera. En oversigt over forsøgs opsætningen vises i figur 1. En detaljeret beskrivelse er angivet i Ref.35.
Figur 1: oversigt over den eksperimentelle opsætning. Thorium-229 isomer er befolket via 2% henfald gren i α forfald af uran-233. 229m De, der forlader 233U kilden på grund af deres kinetiske rekyl energi, er termiseret i en buffer-gas standsning celle fyldt med 30 mbar helium gas. Ionerne ekstraheres fra stop volumen med hjælp til RF og DC felter og en lavenergi ionstråle dannes ved hjælp af en radiofrekvens firpol (TILBUDSANMODNING). Ionstrålen er masse renset ved hjælp af en firpol-masse separator (QMS), og ionerne implanteres blødt i overfladen af en Micro-Channel-Plate (MCP) detektor kombineret med en fosfor-skærm, som giver mulighed for rumligt afhjulpet påvisning af enhver forekommende signaler. Med venlig tilladelse fra springer Research, er dette tal blevet ændret fra11. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Følgende protokol beskriver den underliggende procedure for at generere den 229 (m)th ion stråle, der gjorde det muligt for den første direkte påvisning af jorden-State forfald af thorium isomer, og dermed lægge fundamentet for at studere dets forfald egenskaber som en forudsætning for den i sidste ende planlagte alt-optisk kontrol af denne eksotiske nukleare tilstand mod dens anvendelse som en ultra-præcis nuklear frekvens standard. For bedre orientering er der angivet en skematisk oversigt over den opsætning, der anvendes til direkte påvisning af isomerisk forfald11 , i figur 2, som indeholder en numerisk mærkning af komponenterne i den følgende protokol. Også de komponenter, der anvendes til livstids bestemmelse12 , er indeholdt som en inset.
Figur 2: skematisk skitse af den eksperimentelle opsætning, der anvendes til isomerisk henfalds detektering. De komponenter, der bruges til måling af levetid, vises som en inset. Individuelle komponenter, der vil blive refereret til i protokol sektionen, er numerisk mærket. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Rækken af rekylerende α forfald datter kerner i uran beløber sig til kun omkring 16 nm. For at opnå en høj virkningsgrad af kilden til α-rekyl ioner for en given kilde aktivitet, er det obligatorisk at begrænse kildematerialets tykkelse til dette interval. Den α rekyl udvinding effektivitet er stærkt påvirket af renholdelse af buffer-gas celle. Kontamineringer af standse gassen vil føre til opladning udveksling eller molekyle dannelse. Derfor skal selve gascellen bygges i henhold til ultra-høje vakuum standarder, især for at muliggøre en bagning af cellen og undgå eventuelle organiske materialer indeni. Standse gassen skal renses i henhold til den tekniske topmoderne, begyndende med gas renhed af højeste kvalitet bistået af katalytisk rensning og levering til gascellen via en ultra-ren gasforsynings linje, delvist omgivet af en kryogen fælde til fastfryse urenheder. Generelt er omhyggelig justering af den centrale akse i den komplette opsætning til positionen af gascellens ekstraktions dyse afgørende for at opnå en høj transport-og detekterings effektivitet29.
Trin 1.4.5 er den mest kritiske af protokollen. Til effektiv ionekstraktion skal der påføres en høj RF-amplitude på tragt Rings elektroden. Men hvis amplituden er valgt for høj, vil gnister i gascellen forekomme. Den maksimalt opnåelige RF-spændings amplitude afhænger kritisk af renheden af stødpude gassen. En vellykket anvendelse af spænding overvåges via strømmen af tragt offset spænding. Denne strøm vil stige i tilfælde af gnister. Hvis der har fundet gnister sted, skal bake-out-proceduren gentages for at sikre den højeste ionudvindings effektivitet.
Et andet kritisk punkt er anvendelsen af de høje spændinger til MCP-detektoren (trin 1.6.2-1.6.4). Felt emissioner kan forekomme på MCP, hvilket fører til emission af elektroner, som kan føre til arteffaktiske signaler.
Optimal ionekstraktion og (afkølet og masse renset) transport mod detekterings enheden kræver omhyggelig justering af den centrale optiske akse. Tilgængeligheden af en optisk justeringssystem (justering laser eller theodolite) er afgørende. Den effektive ion transport gennem udvinding TILBUDSANMODNING og QMS kræver en kontinuerlig stabilisering af radio-frekvens amplituder for de to modsatte faser anvendes på hver modsat par stænger29. Identifikation af udvindings-eller transportproblemer kan lettes ved en iondiagnostisk realiseret fx via en multikanal-plade detektor placeret enten fortløbende på forskellige positioner langs ionstien under idriftsættelses fasen af Opsætning, eller alternativt, fx under 90o bag udtræknings tilbudsanmodningen med en høj negativ overfladespænding (1-2 kV) for at tiltrække alle udtrukne ioner mod detektoren.
Under drift kan der typisk opstå to problemer. Ikke alle spændinger er korrekt anvendt. I dette tilfælde er normalt ingen ioner udvindes, og man er nødt til at finde stedet for ikke korrekt anvendt spænding. Også, urenheder er til stede i helium buffer-gas. I dette tilfælde vil ekstraktions effektiviteten for måske ladede thorium ioner blive drastisk reduceret, og der opstår molekyle dannelse. I værste fald vil selv gnister dukke op, når tragt spændingen påføres. Årsagen til utilstrækkelig gas renhed er typisk en lækage i gasforsyningen linje eller en ikke korrekt lukket flange af buffer-gas standsning celle.
Den beskrevne metode til at generere en ren stråle af ioner, der indeholder den energetisk lavtliggende 229mth isomeren, kan anvendes på alle sammenlignelige tilfælde, hvor ion af interesse kan udvindes fra buffer-gas atmosfæren i store mængder. Renhed af gas-celle og buffer gas er obligatorisk, således mængden af resterende gas urenheder er en begrænsning til følsomheden af metoden. Mens de ansatte Micro Channel-Plate Detector (MCP) er baseret på påvisning af elektroner, som udnyttes her til registrering af lavenergi konvertering elektroner, denne sag allerede ligger ved lav-energi grænsen af effektivitets kurven for MCPs38, mens for højere energier metoden ville betydeligt gevinst i afsløring effektivitet.
Indtil videre har den beskrevne metode givet den eneste rapporterede direkte og entydige identifikation af thorium isomer. Alternativt, vakuum ultra-violet (VUV)-gennemsigtige krystaller (med store bandgab, overstiger den formodede excitation energi af isomer) er doseret med 229th. Målet er at placere 229ioner i høj (4+) opladningstilstand krystal gitter positioner, hæmme de-excitation af det store bånd hul og sigte mod en excitation af isomer ved hjælp af røntgenstråler fra Synchrotron lyskilder. På trods af den elegante opfattelse af denne fremgangsmåde, indtil videre ingen vuv fluorescens kunne observeres i en række eksperimenter rapporteret af flere grupper på verdensplan39,40,41,42,43 . Det samme gælder for en klasse af eksperimenter, der har til formål at realisere den nukleare excitation af isomer via Elektron Shell af 229th, ved hjælp af en såkaldt Electron-Bridge Transition. Her en resonans kobling mellem en elektron Shell overgang og den nukleare isomer bør give mulighed for en mere effektiv isomer befolkning44,45. Andre eksperimenter, der har til formål at efterforske de isomeriske egenskaber, er baseret på microcalorimetri46 eller observation af hyperfin-Shift i atomic Shell47. Meget nylig en anden metode til at ophidde isomer i en Laser-induceret plasma blev rapporteret48 og er genstand for videnskabelige drøftelser i Fællesskabet.
Opdagelsen af den interne konvertering forfald kanal af thorium isomer11 og bestemmelsen af den tilsvarende halveringstid af neutral 229mth (7 (1) μs)12 kan udnyttes i fremtiden for at realisere en første all-optisk excitation med en pulserende, tunable VUV laser baseret på allerede eksisterende teknologi. Således det nuværende paradigme, at dette ville kræve langt bedre kendskab til excitation energi og en tilsvarende tilpasset laser udvikling kan omgås. I modsætning til at udnytte kendskabet til intern konvertering elektron emission, gating påvisning af konvertering elektroner med laser puls vil give en høj signal-til-baggrund ratio, samtidig med at en scanning af 1 eV af excitation energi i mindre end 3 dage49. Desuden, en bestemmelse af excitation energi af isomer, stadig er arbejde i gang, kan være baseret på den beskrevne metode til at generere den 229mth stråle ved at sende IC forfald elektroner i en magnetisk-flaske elektron spektrometer med retarderende felt elektrode gitre50. Den samme teknik vil også gøre det muligt at bestemme isomerisk levetid for forskellige kemiske miljøer (f. eks. på store bånd-Gap materialer som CaF2 eller frosne argon) eller i 229th+ samt i det frie, neutrale Atom.
Den beskrevne metode til generering af en isotopisk ren thorium ionstråle med 3 + opladningstilstand kan bruges som et værktøj til at tilvejebringe thorium ioner til fremtidige eksperimenter med laser spektroskopi. I dette tilfælde kan ionstrålen bruges til at indlæse en Paul fælde på en stabil og effektiv måde. Hidtil, den eneste alternative metode er at producere 229th3 + ved laser ablation fra et solidt mål. Dette kræver dog høje laser intensiteter og en stor mængde på 229th, som er et dyrt radioaktivt materiale og fører til kontaminering af brugte vakuum komponenter. Af denne grund, den beskrevne metode kan være en betydelig fordel, når det kommer til nuklear laser spektroskopi eksperimenter. En første anvendelse af denne type er allerede blevet offentliggjort51.
The authors have nothing to disclose.
Dette arbejde blev støttet af eu’s Horisont 2020 forsknings-og innovationsprogram under tilskudsaftale nr. 664732 “nuClock”, af DFG Grant Th956/3-1, og af LMU Department of Medical Physics 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 |