First Ramsey-type mass measurements with ISOLTRAP and design studies of the new PENTATRAP project [Elektronische Ressource] / von Sebastian George

First Ramsey-type mass measurementswith ISOLTRAP and design studiesof the new PENTATRAP projectDissertation zur Erlangung des GradesDoktor der Naturwissenschaftenam Fachbereich 08: Physik, Mathematik und Informatikder Johannes Gutenberg-Universit¨at MainzVon Sebastian Georgegeb.in HammMainz 2009Berichterstatter:Tag der Promotion: 09.07.2009ZusammenfassungDer Einsatz von Penningfallen in der Massenspektrometrie hat zu einem einmaligenGenauigkeitssprung gefu¨hrt. Dadurch wurden Massenwerte verschiedenster Atome zuwichtigen Eingangsparametern bei immer mehr physikalischen Fragestellungen. DieserProzess der Erschließung neuer Anwendungsgebiete setzt sich mit einer stetigen Entwick-lung von Penningfallenmassenspektrometern hin zu h¨oheren Genauigkeiten fort.Die Massenspektrometrie mit Hilfe von Penningfallen basiert auf der Bestimmung derfreien Zyklotronfrequenz eines Ions in einem homogenen Magnetfeld ν = qB/(2πm).cZwei grunds¨atzlich verschiedene Messmethoden stehen dabei zur Verfu¨gung: Bei derdestruktiven Flugzeitmethode (TOF-ICR) ist das Ion nach dem Messvorgang ver-loren. Insbesondere aufgrund ihrer schnellen Messfolge wird diese Methode stan-dardm¨aßig zur Massenbestimmungkurzlebiger Radionuklide eingesetzt, wobei inzwischen−9eine relative Massenungenauigkeit δm/m von wenigen 10 bei Nukliden mit Lebens-dauern von < 500ms erreicht wird.