Pfeiffer Vacuum recibe de TU Darmstadt un pedido de suministro para la instalación de iones de DREEBIT

DREEBIT sistema de haces de iones para la generación de partículas cargadas para el experimento.

Representación esquemática de la línea de haz KOALA (Aparato Colineal para Espectroscopía Láser y Física Aplicada) / Visión general esquemática del haz de la línea de haz COALA para espectroscopía láser y física aplicada.

- Medición espectroscópica láser de radios atómicos
- La filial de Dresde, DREEBIT GmbH, suministra el sistema de haz de iones necesario
- Aparato de vacío innovador

La Universidad Técnica de Darmstadt ha otorgado a Pfeiffer Vacuum un gran pedido para la entrega de un sistema de haz de iones DREEBIT, que se utilizará en el Instituto de Física Nuclear de la TU Darmstadt. Los investigadores de Darmstadt del grupo de trabajo LaserSpHERe realizan allí experimentos de precisión en el límite de la física atómica, nuclear y de partículas. Los enfoques de investigación son la espectroscopía láser en iones cargados y en isótopos exóticos de corta vida.

A finales de 2014, comenzó la construcción del gran aparato de investigación "Dispositivo colineal para espectroscopía láser y física aplicada" (KOALA) en el Instituto de Física Nuclear de la TU Darmstadt, en el cual se utilizará el sistema de haz de iones encargado. La fuente de iones utilizada, del tipo EBIS-A, genera para el experimento iones cargados eléctricamente de elementos químicos ligeros, que se acoplan a la guía de haces del aparato KOALA. Para que las partículas puedan moverse sin obstáculos en los tubos de guía del haz, es imprescindible un vacío ultralto limpio. Para mantener una presión tan baja, se necesita una generación de vacío extremadamente potente y confiable. Esto es aún más importante para la nueva fuente de iones, en la que los iones permanecen mucho más tiempo y en la que todos los componentes de vacío provienen del grupo Pfeiffer Vacuum.

Cada elemento emite y absorbe la luz de longitudes de onda específicas, muy bien definidas, que el ojo humano percibe como un color. Esta propiedad también es la base de las apariencias de color en un espectáculo pirotécnico. El color depende del elemento químico y del estado de carga del átomo. A partir de una medición muy precisa de la longitud de onda, no solo se puede obtener información sobre el elemento químico y su estado de carga, sino que, mediante la comparación con cálculos teóricos de alta precisión, incluso es posible determinar el tamaño del núcleo atómico.

El Prof. Dr. Wilfried Nörtershäuser, director del grupo de trabajo en la TU Darmstadt, explica las ventajas técnicas de la línea de haz KOALA: "Hasta hoy, la medición espectroscópica de radios atómicos solo se ha realizado en sistemas similares al hidrógeno con un solo electrón, ya que solo para estos la teoría es lo suficientemente precisa. Sin embargo, estos sistemas atómicos simples tienen la desventaja experimental de que las longitudes de onda a utilizar se encuentran en el rango ultravioleta del espectro óptico, lo que las hace difícilmente accesibles con los sistemas láser actuales. Actualmente, hay esfuerzos prometedores para alcanzar la precisión necesaria también en sistemas más complejos, similares al helio, con dos electrones. Sus longitudes de onda son mucho más accesibles con sistemas láser, y así los radios de los núcleos atómicos desde helio hasta nitrógeno podrán determinarse en el futuro con mucha mayor precisión que en la actualidad. La aparato KOALA ofrece las condiciones ideales para ello, en cuanto la sistema de haz de iones DREEBIT con la fuente de iones EBIS-A esté instalado".

Desde la fundación de DREEBIT GmbH en 2006, la división "Ion Beam Technology" ha desarrollado y llevado al mercado diferentes tipos de fuentes de iones, como EBIS y ECRIS, que se utilizan principalmente en aceleradores de partículas para investigación y aplicaciones médicas como la terapia con haz de iones. Desde 2017, DREEBIT GmbH forma parte del grupo Pfeiffer Vacuum, centrado en el desarrollo de instalaciones especiales y el servicio de productos de vacío. Actualmente, en Dresde y Großröhrsdorf, trabajan alrededor de 70 empleados.

El proyecto de investigación cuenta con el apoyo de la DFG en el marco del programa de investigación colaborativa SFB 1245.