Pfeiffer Vacuum riceve da TU Darmstadt l'ordine di consegna per l'impianto a fascio di ioni DREEBIT

DREEBIT sistema di fascio di ioni per la generazione di particelle cariche per l'esperimento.

Rappresentazione schematica della linea di fascio KOALA (Apparato collineare per la spettroscopia laser e fisica applicata) / Panoramica schematica del fascio COALA (Collinear Apparatus for Laser Spectroscopy and Applied Physics).

- Misurazione spettroscopica laser degli atomi
- La filiale di Dresda DREEBIT GmbH fornisce il sistema di fascio di ioni necessario
- Apparecchiatura a vuoto innovativa

Da parte dell'Università Tecnica di Darmstadt, Pfeiffer Vacuum ha ricevuto un grande ordine per la fornitura di un sistema di fascio di ioni DREEBIT, che sarà utilizzato presso il Dipartimento di Fisica Nucleare dell'Università di Darmstadt. I ricercatori di Darmstadt del gruppo di lavoro LaserSpHERe conducono esperimenti di precisione nel confine tra fisica atomica, nucleare e delle particelle. I punti focali della ricerca sono la spettroscopia laser di ioni caricati e di isotopi esotici a breve vita.

Alla fine del 2014 è iniziata la costruzione della grande apparecchiatura di ricerca "Collinear Apparatus for Laser Spectroscopy and Applied Physics" (KOALA) presso il Dipartimento di Fisica Nucleare dell'Università di Darmstadt, in cui sarà impiegato il sistema di fascio di ioni commissionato. La sorgente di ioni di tipo EBIS-A utilizzata produce ioni caricati elettricamente di elementi chimici leggeri, che vengono immessi nel sistema di guida del fascio della apparecchiatura KOALA. Per permettere alle particelle di muoversi senza ostacoli all’interno dei tubi di guida del fascio, è indispensabile un vuoto ultraelevato pulito. Per mantenere una pressione così bassa, è necessaria una produzione di vuoto estremamente potente e affidabile. Ciò è ancora più importante per la nuova sorgente di ioni, in cui gli ioni rimangono più a lungo e tutti i componenti del vuoto sono prodotti dal gruppo Pfeiffer Vacuum.

Ogni elemento emette e assorbe la luce di lunghezze d’onda specifiche e molto precisamente definite, percepite dall’occhio umano come un colore. Questa proprietà è anche alla base delle manifestazioni cromatiche di un fuoco d’artificio. Il colore dipende dall’elemento chimico e dallo stato di carica dell’atomo. Da una misurazione molto accurata della lunghezza d’onda, non si può solo ottenere informazioni sull’elemento chimico e sul suo stato di carica, ma, confrontando i risultati con calcoli teorici di alta precisione, è anche possibile determinare la dimensione del nucleo atomico.

Il Prof. Dr. Wilfried Nörtershäuser, responsabile del gruppo di lavoro presso l’Università di Darmstadt, spiega i vantaggi tecnici della linea di fascio KOALA: "Fino ad oggi, la misurazione spettroscopica degli atomi è stata condotta solo su sistemi simili all’idrogeno con un singolo elettrone, poiché solo per questi la teoria è sufficientemente precisa. Tuttavia, questi sistemi atomici semplici presentano il limite sperimentale che le lunghezze d’onda da utilizzare si trovano nell’intervallo ultravioletta dello spettro ottico, rendendo difficile il loro accesso con i sistemi laser attuali. Attualmente, ci sono promettenti sforzi per raggiungere la stessa precisione anche per sistemi più complessi, come quelli simili all’elio con due elettroni. Le loro lunghezze d’onda sono molto più facilmente accessibili con sistemi laser, e quindi in futuro sarà possibile determinare con maggiore precisione le dimensioni dei nuclei atomici dall’elio al azoto rispetto a quanto attualmente possibile. La apparecchiatura KOALA offre le condizioni ideali per questo, non appena il sistema di fascio di ioni DREEBIT con la sorgente EBIS-A sarà installato."

Fin dalla fondazione della DREEBIT GmbH nel 2006, il settore aziendale "Ion Beam Technology" ha sviluppato e portato sul mercato diversi tipi di sorgenti di ioni come EBIS e ECRIS, principalmente utilizzate in acceleratori di particelle per la ricerca e applicazioni mediche come la terapia con fascio di ioni. La DREEBIT GmbH fa parte del gruppo Pfeiffer Vacuum dal 2017, con focus sullo sviluppo di apparecchiature speciali e sul servizio di prodotti a vuoto. Attualmente, presso le sedi di Dresda e Großröhrsdorf, sono impiegati circa 70 dipendenti.

Il progetto di ricerca è supportato dalla DFG nell’ambito del programma di ricerca speciale SFB 1245.