Cooling and slowing towards a lithium MOT for high precision laser spectroscopy
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Lithium ist das dritte Element im Periodensystem und das leichteste Alkalimetall
und das einzige, das stabile fermionische und bosonische Isotope besitzt. Es ist simpel
genug um ab initio beschrieben zu werden, aber so komplex, dass viele physikalische
Effekte für eine korrekte Beschreibung berücksichtigt werden müssen. Die D-Linien,
also die Übergänge vom Grundzustand 2S1/2 zu den ersten angeregten Zuständen
2P1/2 und 2P3/2 , werden beeinflusst von der Zusammensetzung und Größe des Kern
und seiner Polarisierbarkeit, der Abschirmung des Kerns durch die Elektronen der
1S-Schale, Quanteninterferenz und weitere Effekte. Das macht Lithium zum perfek-
ten Testobjekt um Theorien der Kern- und Atomphysik zu untersuchen. Hochpräzise
Laserspektroskopie soll das Mittel der Wahl für diese Untersuchung sein.
Um Lithium spektroskopieren zu können, muss es zuerst erhitzt und in die Gasphase
gebracht werden. Aufgrund der dafür nötigen Temperaturen sind die gemessenen
Spektren allerdings stark durch den relativistischen Dopplereffekt beeinflusst. Mes-
sungen sind durchaus möglich, aber höhere Präzision benötigt niedrigere Tempera-
turen. Diese Arbeit präsentiert die Ergebnisse des Aufbaus einer magneto-optischen
Falle zum Fangen und Kühlen von ⁶Li -Atomen (N = 10(1) · 10⁹) sowie ihren zuge-
hörigen Zeeman-Slower. Sowohl die dafür notwendigen Lasersysteme als auch die
einzelnen Komponenten des Aufbaus werden ausführlich erläutert und analysiert.