Geordnete Ionenstrukturen in einem Quadrupol‐Speicherring

Abstract Durch Laserkühlung ist es heute möglich, gespeicherte Ionen auf Temperaturen im Millikelvin‐Bereich und darunter zu kühlen. Dies ermöglicht neue Experimente an geordneten, stark gekoppelten Ionenstrukturen. In diesem Beitrag wird über Versuche mit einem Quadrupol‐Speicherring von 115 mm Durchmesser berichtet, in dem geordnete Strukturen aus lasergekühlten Mg + ‐Ionen erzeugt werden können. Bei zunehmender Ionendichte wurden zunächst eine lineare Ionenkette, dann eine Zickzack‐Struktur und schließlich Helizes beobachtet. Eine weitere Erhöhung der Ionendichte führt zu mehrfachen konzentrischen Schalen. Die beobachteten Strukturen ähneln denen, die man auch bei der Kühlung in Hochenergie‐Speicherringen erwartet.