Gutenberg Open Science: Advances in laser spectroscopy of superheavy elements: Resonance ionization spectroscopy on 253,254,255Es and a new gas-jet based high-resolution spectroscopy setup

Please use this identifier to cite or link to this item: http://doi.org/10.25358/openscience-6958

Full metadata record

DC Field	Value	Language
dc.contributor.author	Nothhelfer, Steven	-
dc.date.accessioned	2022-06-23T12:05:32Z	-
dc.date.available	2022-06-23T12:05:32Z	-
dc.date.issued	2022	-
dc.identifier.uri	https://openscience.ub.uni-mainz.de/handle/20.500.12030/6970	-
dc.description.abstract	The first part aims towards the construction and development of a new gas-jet apparatus for high-resolution laser spectroscopy of heavy and superheavy elements. Here, laser spectroscopy is performed in a well-collimated, supersonic gas-jet created by a nozzle emerging from a high-pressure buffer gas stopping cell. From design and simulation studies, a first layout was assembled and off-line and on-line studies performed on natYb and 154-156Yb, leading to major design changes. After the implementation of these changes further measurements on natYb and 174Yb were performed, resulting in a spectral resolution of ≤ 400 MHz. The second part is dedicated to laser spectroscopy performed on the rare isotopes 253,254,255Es. With sample sizes ranging down to femtograms, ten ground-state transitions were investigated in 254Es with the hyperfine structure being resolved in five. The ground-state transition at 351.5 nm was measured additionally in 253,255Es, giving access to the isotope shifts for 253-255Es. Out of the hyperfine-structure analysis the hyperfine structure constants A and B were deduced for all three isotopes. From these constants the magnetic dipole moments and the spectroscopic electric quadrupole moments were derived. Additionally, the so far tentatively assigned nuclear spins were experimentally determined to I(254Es) = 7 and I(255Es) = 7/2.	en_GB
dc.description.abstract	Der erste Teil dieser Arbeit handelt vom Aufbau und der Entwicklung eines neuen Gas-Jet basierten Aufbaus für hochauflösende Laserspektroskopie an schweren und superschweren Elementen. Laserspektroskopie wird hierbei in einem stark gebündelten Überschallgeschwindigkeits-Gas-Jet durchgeführt, der von einer Düse erzeugt wird und aus einer Hochdruck-Puffergas-Stoppzelle entsteht. Von Design- und Simulations-Studien wurde ein erster Entwurf der Apparatur aufgebaut und offline und online Studien an natYb und 174Yb durchgeführt. Diese Messungen zeigten, dass bedeutende Design-Änderungen nötig waren. Nach deren Einbau wurden weitere Messungen an natYb und 174Yb durchgeführt, wobei eine spektrale Auflösung von ≤ 400 MHz erzielt werden konnte. Der zweite Teil der Arbeit handelt von Laserspektroskopie an den seltenen Isotopen 253,254,255Es. Mit Probengrößen bis zu Femtogramm-Mengen wurden zehn Grundzustandsübergänge in 254Es untersucht und die Hyperfeinstruktur in fünf von diesen aufgelöst. Der Grundzustandsübergang bei 351.5 nm wurde zusätzlich in den Isotopen 253,255Es gemessen und lieferte Informationen über die Isotopieverschiebungen. Aus der Hyperfeinstrukturanalyse konnten die Hyperfeinstrukturkonstanten A und B für alle drei Isotope bestimmt werden. Aus diesen Konstanten konnten die magnetischen Dipolmomente sowie die spektroskopischen elektrischen Quadrupolmomente experimentell extrahiert werden. Weiterhin konnten die bisher vorläufig zugeordneten Kernspins experimentell als I(254Es) = 7 und I(255Es) = 7/2 bestimmt werden.	de_DE
dc.language.iso	eng	de
dc.rights	InCopyright	*
dc.rights.uri	http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/	*
dc.subject.ddc	530 Physik	de_DE
dc.subject.ddc	530 Physics	en_GB
dc.subject.ddc	540 Chemie	de_DE
dc.subject.ddc	540 Chemistry and allied sciences	en_GB
dc.title	Advances in laser spectroscopy of superheavy elements: Resonance ionization spectroscopy on 253,254,255Es and a new gas-jet based high-resolution spectroscopy setup	en_GB
dc.type	Dissertation	de
dc.identifier.urn	urn:nbn:de:hebis:77-openscience-ad6b3b22-aa18-482d-9c78-80175f677b609	-
dc.identifier.doi	http://doi.org/10.25358/openscience-6958	-
jgu.type.dinitype	doctoralThesis	en_GB
jgu.type.version	Original work	de
jgu.type.resource	Text	de
jgu.date.accepted	2022-05-06	-
jgu.description.extent	VI, 193 Seiten, Diagramme	de
jgu.organisation.department	FB 08 Physik, Mathematik u. Informatik	de
jgu.organisation.department	FB 09 Chemie, Pharmazie u. Geowissensch.	de
jgu.organisation.number	7940	-
jgu.organisation.number	7950	-
jgu.organisation.name	Johannes Gutenberg-Universität Mainz	-
jgu.rights.accessrights	openAccess	-
jgu.organisation.place	Mainz	-
jgu.subject.ddccode	530	de
jgu.subject.ddccode	540	de
jgu.organisation.ror	https://ror.org/023b0x485
Appears in collections:	JGU-Publikationen

Files in This Item:

	File	Description	Size	Format
	advances_in_laser_spectroscop-20220510114024003.pdf		13.25 MB	Adobe PDF	View/Open

Show simple item record