Readout and control of molecules for electric dipole moment searches
| Promotie: | A.P. Touwen, MSc |
| Wanneer: | 22 oktober 2024 |
| Aanvang: | 12:45 |
| Promotors: | H.L. Bethlem, prof. dr. S. (Steven) Hoekstra |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
De zoektocht naar het elektrisch dipool moment
De geobserveerde disbalans tussen materie en antimaterie is een van de grote open vraagstukken van fundamentele natuurkunde. Processen die kunnen bijdragen aan deze disbalans moeten CP-symmetrie schenden, een discrete symmetrie die voor de meeste processen in deeltjesfysica behouden lijkt. Er zijn verschillende benaderingen in de zoektocht naar CP-schending. In zijn promotieonderzoek richtte Anno Touwen zich op een benadering door middel van precisiemetingen aan moleculen die hier erg gevoelig voor zijn. Hierbij wordt een energieverschil gemeten dat terug te leiden is naar het elektrisch dipool moment van het elektron (eEDM). Voor fundamentele deeltjes zoals het elektron zou deze eigenschap CP-symmetrie schenden, en daarom een teken zijn van de processen die bijdragen aan de disbalans.
Het energieverschil tussen verschillende toestanden in het molecuul dat terug te leiden is naar het eEDM is erg klein. Daarnaast zijn er vele processen die een groter energieverschil veroorzaken, en dus vals geïnterpreteerd kunnen worden. Om deze precisiemetingen te kunnen doen is een meetopstelling ontwikkeld waarin relevante parameters constant kunnen worden gehouden, terwijl het elektrische veld waaraan het eEDM koppelt wordt gevarieerd. In zijn onderzoek ontwikkelde Touwen het aansturing- en uitleessysteem voor dit experiment.
Voor een gevoelige meting zijn zo veel mogelijk moleculen nodig, die zo lang mogelijk te bestuderen zijn. Hiervoor is een molecuulafremmer ontwikkeld die moleculen langzamer door de meetopstelling doet bewegen. Touwen demonstreerde het afremmen van moleculen die gevoelig zijn voor het eEDM. Daarbij is een elektrostatische lens gebruikt om zo veel mogelijk moleculen uit de bron waar ze geproduceerd zijn in de afremmer te krijgen.
Zie ook: Moleculen stilzetten
Anno Touwen voerde zijn onderzoek uit bij het Van Swinderen Institute, afdeling Fundamental Interactions and Symmetries, met financiering van de Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie (FOM). Hij vervolgt zijn loopbaan als onderzoeker bij de Vrije Universiteit Amsterdam.