Production, deceleration and trapping of SrF molecules

Trage moleculen voor onderzoek naar fysica buiten het standaardmodel

Permanente elektrisch dipoolmomenten (EDM’s) zijn aanwijzingen voor schending van tijdsomkering en pariteit en dienen als indicatoren voor fysica buiten het standaardmodel (BSM). Het promotieonderzoek van Parul Aggarwal is verricht als onderdeel van het samenwerkingsverband NL‐eEDM, die als doel heeft het meten van het elektron EDM met behulp van een koude, intense bundel van bariumfluoride (BaF) moleculen. Voor de gevoeligheid van een dergelijke kleinschalig experiment is het gebruik van een intense, langzame bundel van moleculen nodig. Dit wilde Aggerwal bereiken via een combinatie van Starkafremming en laserkoeling van een cryogene bundel van BaF.

Het grootste deel van het onderzoek was er daarom op gericht om dit soort intense en langzame molecuulbundels te produceren voor een elektron EDM‐meting. Aggerwal maakte een supersonische bron voor bundels van strontiumfluoride (SrF) en BaF moleculen. Om de levensduur van verschillende relevante toestanden te meten, zijn tijdsreeksen gemeten van laser-geïnduceerde fluorescentie na gepulste excitatie van elektronische toestanden van BaF moleculen. De uitkomsten voor de levensduren van deze toestanden zijn enkele tientallen nanoseconden.

Aggerwal heeft een bundel van SrF moleculen uit een cryogene bron afgeremd tot stilstand in een lopendegolf‐Starkafremmer, het aantal afgeremde moleculen is in de orde van duizend. Voor het afremmen van BaF moleculen zal dezelfde techniek gebruikt worden om een elektron EDM‐meting te doen.

Het promotieonderzoek van Parul Aggarwal vond plaats bij de afdeling afdeling Fundamental Interactions and Symmetries van het Van Swinderen Instituut met financiering van stichting FOM (nu: NWO). Zij werkt nu als postdoc aan de University of Colorado (VS).

Proefschrift: http://hdl.handle.net/11370/8bc5a5ef-f814-44e3-9f68-44fdc7482d0d