Dynamics of molecular beams in a traveling-wave Stark decelerator

Moleculen vertragen voor zoektocht naar nieuwe natuurkunde

Alle in het Standaard Model voorspelde deeltjes zijn experimenteel bevestigd door natuurkundigen. Deze deeltjes verklaren echter slechts 5 procent van de totale massa-energie balans in het universum. In de zoektocht naar het mysterie achter de ontbrekende massa (die bestaat uit donkere materie en donkere energie) en om onze kennis van de natuur uit te breiden, zijn een groot aantal experimenten opgezet om een glimp van Nieuwe Fysica op te vangen. Kleinschalige precisiemetingen aan moleculen kunnen bijdragen aan deze zoektocht op een manier die complementair is aan hoge-energie botsingsexperimenten.

Artem Zapara onderzocht de werking van een lopendegolf-Starkafremmer. Dit apparaat is ontworpen en gebouwd om zware polaire moleculen af te remmen voor verscheidene toekomstige onderzoeken. Het afremmen gebeurt door het manipuleren van moleculen in gecontroleerde elektrische velden.

Hij demonstreerde de succesvolle werking van de Starkafremmer door een bundel strontiumfluoride moleculen te vertragen naar een derde van hun initiële snelheid. Hiermee is bijna 90 procent van de initiële kinetische energie verwijderd. Zapara laat ook de grenzen van dit proces zien. Op korte termijn zijn deze resultaten van belang voor verschillende veelbelovende experimenten met zware moleculen. Een relevant en veelbelovend voorbeeld van een dergelijk experiment is de zoektocht naar een permanent elektrisch dipoolmoment van het elektron.

Artem Zapara verrichtte zijn promotieonderzoek bij de afdeling Fundamental Interactions and Symmetries van het Van Swinderen Instituut, met financiering via NWO.

Proefschrift: http://hdl.handle.net/11370/cc61d6e4-795b-45d5-8e09-6853950cd334