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Stabile Atome des pionischen Heliums erhalten

27.05.2020

Nach fast acht Jahren Forschung gelang es einer Gruppe von Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik, Deutschland, erstmals, stabile und langlebige Atome exotischer Materie, das sogenannte "pionische" Helium, ein Helium, zu erhalten Atom, in dem eines der Elektronen durch ein subatomares Teilchen ersetzt wurde - ein Pion in einem bestimmten Quantenzustand. In dieser Form kann das Pion tausendmal länger existieren als in anderen Materiearten, was den Wissenschaftlern die Möglichkeit gibt, dieses Teilchen, das eine wichtige Rolle für die Stabilität und den Zerfall von Atomkernen spielt, genauer zu untersuchen die Methode der hochpräzisen Laserspektroskopie.

Pionen gehören zu einer Familie von Teilchen, die Mesonen genannt werden. Es sind Mesonen, die für die Entstehung starker Wechselwirkungen zwischen den „Standardblöcken“ Atomkerne, Neutronen und Protonen verantwortlich sind. Protonen mit gleicher elektrischer Ladung stoßen sich unter normalen Bedingungen ab, und nur die Kräfte starker nuklearer Wechselwirkungen können sie binden und im Atomkern halten. Mesonen, die aus zwei Quarks bestehen, unterscheiden sich in ihrer Struktur deutlich von Protonen und Neutronen, die aus drei Quarks bestehen.

Die Möglichkeit der Existenz exotischer "pionischer" Heliumatome wurde bereits 1964 theoretisch vorhergesagt, aber bis vor kurzem war keiner der Wissenschaftler in der Lage, solche Atome experimentell zu erhalten. Und dank der Arbeit deutscher Forscher steht Wissenschaftlern auf der ganzen Welt nun ein völlig neues Forschungsfeld zur Verfügung.

Seit acht Jahren suchen deutsche Wissenschaftler nach Beweisen für die Existenz von "Pion"-Heliumatomen. Dazu verwendeten sie einen Tank, der mit gekühltem Helium in flüssigem, superflüssigem Zustand gefüllt war. Die Hauptschwierigkeit, die zu der langen Dauer der Experimente führte, bestand darin, die Wellenlänge des Laserlichts zu finden, bei der das "getretene" Pion ein Elektron aus einem angeregten Heliumatom herausschlägt und seinen Platz einnimmt. Natürlich existieren solche Atome für einige Zeit und zerfallen, und diese "Fragmente" von Atomen wurden zum Beweis für die Existenz exotischer Atome von "Pion" -Helium.

Theoretische Wissenschaftler waren trotz vieler Forschungen in dieser Richtung nicht in der Lage, die Wellenlänge des Lichts zu berechnen, unter deren Einfluss Heliumatome in einen der stabilen angeregten Zustände übergehen und das Pion einen "Quantensprung" machen wird. eines bestimmten Typs, der das Elektron ersetzt. Also nutzten die Wissenschaftler nacheinander drei komplexe Lasersysteme, bis sie durch einfaches Aufzählen die richtige Wellenlänge fanden.

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Es stehen verschiedene Montageoptionen zur Verfügung: Drahtleitungen, Flachstecker, unverlierbare Schraubklemme. Die Installation von Modellen mit einem Strom von bis zu 30 A ist sowohl auf dem Chassis als auch auf der DIN-Schiene vorgesehen. Die Produkte sind für die Einhaltung internationaler Standards zertifiziert.

Der Betriebstemperaturbereich liegt zwischen -25 und 85 °C. Die R-Serie umfasst Filter erster und zweiter Ordnung mit effektiver Unterdrückung von Niederfrequenz- und Impulsgeräuschen, mit verschiedenen Bandbreiten zur Unterdrückung von Störungen und Rauschen.

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