Determination of the magnetic octupole moment of 173-Yb and a design towards laser-double resonance methods in an MR-ToF device

Tämä pro gradu-tutkielma koostuu kahdesta osasta. Ensimmäisessä osassa stabiilin ytterbiumin magneettinen oktupolimomentti määritetään kollineaarista laserspektroskopiaa (CLS) ja nopeaa atomisuihkua käyttäen. Mittaus suoritetaan IGISOL-laitteistolla (Ion-Guide Isotope Separator On-Line) Jyväskylän Yliopiston kiihdytinlaboratoriossa. 173-Yb:n metastabiilin tilan ylihienokertoimet mitataan käyttäen kolmea erilaista optista dipolisiirtymää. Mitatusta ylihienospektristä määritetään dipoli-, kvadrupoli ja oktupolikertoimet joista saadaan vastaavat ytimen momentit ydinteorian avulla. Tutkielman toinen osa tehdään CERN:issä ISOLDE:lla (Isotope Separator On-Line DEvice), jossa kehitetään moniheijastavan lentoaikamassaspektrometrin (MR-ToF) ja CLS:an yhdistävää Multi Ion Reflection Apparatus for CLS (MIRACLS) -laitteistoa. MIRACLS käyttää MR-ToF:ia ioniloukkuna laserin ja ionien välisen vuorovaikutusajan pidentämiseksi. Tästä johtuu populaation pumppautuminen pois kiinnostuksen kohteena olevalta ylihienotilalta, jolloin havaittu fluoresenssi vähenee. Radiotaajuuden (RF) avulla voidaan ajaa siirtymiä, jotka täyttävät vajaan tilan uudelleen, johtaen fluoresenssin ja signaalin palautumiseen. Tätä varten suunnitellaan uusi keskielektrodi MR-ToF-laitteeseen RF-elektrodien kera.