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Schema des Experiments

Ein Protonenstrahl trifft auf eine Kohlenstoffscheibe und produziert dabei negative Pionen, welche in einer magnetischen Flasche (Zyklotronfalle) in Myonen zerfallen. Die werden abgebremst und in einem gebogenen Kanal zum Wasserstofftopf geleitet, der in einem supraleitenden Magneten untergebracht ist. Dieser Teil der Apparatur würde ein geräumiges Wohnzimmer ausfüllen. In den Wasserstofftopf wird der sehr intensive Laserstrahl geleitet, den die Forscher einige Meter entfernt in der vom Myonenstrahl abgeschirmten „Laserhütte“ erzeugen.

Hier pumpen Diodenlaser zwei parallele Ytterbium-YAG-Scheibenlaser mit Energie auf. Myonen erzeugen beim Eintritt in den Wasserstofftopf ein Signal, das die Scheibenlaser innerhalb von nur 200 Nanosekunden dazu bringt, intensive Lichtpulse abzugeben. Deren Frequenz wird verdoppelt, um damit einen Titan-Saphir-Laser zu pumpen. Dessen Pulse werden schließlich in der Ramanzelle in Licht der richtigen Farbe umgewandelt, damit das myonische Wasserstoffatom im Wasserstofftopf untersucht werden kann. Dieser ganze Prozess dauert nicht einmal eine Mikrosekunde.

Quelle: https://www.weltderphysik.de/media/