Traveling-wave Stark deceleration of SrF molecules
| Promotie: | Dhr. J.E. van den Berg |
| Wanneer: | 04 september 2015 |
| Aanvang: | 12:45 |
| Promotors: | prof. dr. S. (Steven) Hoekstra, prof. dr. K.H.K.J. (Klaus) Jungmann |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Nieuw apparaat kan moleculen stilzetten
In zijn proefschrift beschrijft Joost van den Berg het ontwerp en de bouw van een opstelling om het molecuul SrF (strontiummonofluoride) af te remmen. Het afremmen van deze moleculen is belangrijk om precisiemetingen te kunnen doen, bijvoorbeeld om het Standaardmodel (dat de krachten en deeltjes beschrijft die alle materie vormen) te testen.
Hoewel het Standaardmodel zeer succesvol en extreem nauwkeurig is, is duidelijk dat het niet alles in de natuurkunde omvat, zoals de zwaartekracht en donkere materie. Het Standaardmodel kan worden getest door botsingsexperimenten in grote deeltjesversnellers zoals bij CERN, maar ook door het omgekeerde: het stilzetten van deeltjes, wat precisiemetingen mogelijk maakt in veel kleinschaliger opstellingen.
Zware moleculen zijn het meest geschikt om precisiemetingen aan het Standaardmodel te doen. Ze zijn echter ook moeilijk af te remmen. Van den Berg onderzocht of het mogelijk is een zogenaamde lopendegolf-Starkafremmer van 5 meter lengte te bouwen waarmee het afremmen van SrF moleculen toch mogelijk wordt. Met computersimulaties werd aangetoond dat dit inderdaad het geval is.
Vervolgens is hij begonnen aan de bouw van deze afremmer. Het gaat daarbij om duizenden onderdelen die op een honderdste van een millimeter nauwkeurig moeten worden uitgelijnd. Veel onderdelen zijn in de werkplaats van het KVI-CART gemaakt. Van den Berg beschrijft de eerste resultaten in een afremmer van twee meter. Die blijken te kloppen met zijn eerdere berekeningen, de moleculen werden vertraagd van 1080 km/uur tot 842 km/uur. Precisiemetingen aan dergelijke afgeremde zware moleculen liggen nu in het verschiet.
Joost van den Berg verrichtte zijn onderzoek bij de afdeling Fundamental Interactions and Symmetries van het Van Swinderen Instituut. Zijn werk is gefinancierd door Stichting FOM.