@phdthesis{Lagaki2021,
  author    = {Varvara Lagaki},
  title     = {Development of an Electrostatic Ion Beam Trap for Laser Spectroscopy of Short-lived Radionuclides},
  journal    = {Entwicklung einer elektrostatischen Ionenstrahlfalle f{\"u}r die Laserspektroskopie kurzlebiger Radionuklide},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-opus-46260},
  year      = {2021},
  abstract  = {Kollineare Laserspektroskopie (CLS) ist aufgrund ihrer hohen Genauigkeit und Aufl{\"o}sung eine leistungsstarke Methode zur Vermessung von Eigenschaften kurzlebiger Radionukliden wie Kernspin, elektromagnetische Momente oder Ladungsradius. Die Durchf{\"u}hrung von CLS mit beschleunigten Ionenstrahlen (> 30 keV) bietet eine hervorragende spektrale Aufl{\"o}sung, die sich der nat{\"u}rlichen Linienbreite des spektroskopischen {\"U}bergangs ann{\"a}hert. Der optische Nachweis von Fluoreszenz beschr{\"a}nkt die erfolgreiche Anwendung von CLS jedoch auf Radionuklide mit Produktionsraten von mehr als 100 bis 10.000 Ionen pro Sekunde, abh{\"a}ngig vom speziellen Fall und dem benutzten spektroskopischen {\"U}bergang. Um die CLS Reichweite auf die “exotischsten” Nuklide mit sehr geringen Produktionsausbeuten auszudehnen, sind empfindlichere Methoden erforderlich. Aus diesem Grund wird derzeit das neuartige Multi-Ionen-Reflexionsger{\"a}t f{\"u}r CLS (MIRACLS) am europ{\"a}ischen Kernforschungszentrum CERN entwickelt. Dieser Aufbau zielt darauf ab, die hohe Aufl{\"o}sung herk{\"o}mmlicher fluoreszenzbasierter CLS mit einer hohen experimentellen Empfindlichkeit zu kombinieren, die je nach Masse und Lebensdauer des untersuchten Nuklids um den Faktor 30 bis 700 erh{\"o}ht wird. Durch wiederholtes Reflektieren des Ionenstrahls zwischen den elektrostatischen Spiegeln einer elektrostatischen Ionenstrahlfalle, die oft auch als MR-ToF-Vorrichtung (Multi-Reflection Time of Flight) bezeichnet wird, pr{\"u}ft der Laserstrahl das eingefangene Ionenb{\"u}ndel w{\"a}hrend jedem Umlauf im MR-ToF Ger{\"a}t. Daher wird die Beobachtungszeit verl{\"a}ngert und die experimentelle Empfindlichkeit im Vergleich zu herk{\"o}mmlichem CLS mit einer einzelnen Passage erh{\"o}ht. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein MIRACLS Pilotexperiment um ein MR-ToF-System herum aufgebaut, welches mit Ionen mit einer Strahlenregie von ≈1,5 keV operierte und das f{\"u}r CLS-Zwecke erweitert wurde. Ziel dieses Aufbaus was es, das Potenzial des MIRACLS-Konzepts zu demonstrieren, Simulationen zu bewerten, die zum Entwurf eines zuk{\"u}nftigen 30-keV Ger{\"a}ts verwendet werden, und die MIRACLS Technik generell weiterzuentwickeln. Zu diesem Zweck wurden CLS-Messungen mit Ionen stabiler Magnesium- und Calciumisotope durchgef{\"u}hrt. Diese Daten dienten dazu, die Leistung der neuen Methode zu charakterisieren, insbesondere im Hinblick auf die Erh{\"o}hung der Empfindlichkeit und der Messgenauigkeit.},
  language  = {en}
}