Das magnetische Moment des Silberatoms

J. Heintze, P. Bock

Salum, Juan Manuel S.

Das Magnetische Mikrobolometer (MMB), ein neuartiger Tieftemperaturdetektor, stellt dank seiner hohen Empfindlichkeit eine vielversprechende Technologie für eine breite Palette von fortschrittlichen Experimenten dar, die Anordnungen kryogener Detektoren verwenden. Aufgrund seines hohen Multiplexfaktors und seiner hohen Sensitivität, die durch die Verwendung von Radiofrequenz-Superconducting Quantum Interference Devices (rf-SQUID) erreicht wird, ist der Mikrowellen-SQUID-Multiplexer (μMUX) das ausgewählte System für die Auslese der MMBs . Gleichzeitig erfordert der μMUX eine Elektronik bei Umgebungstemperatur (RTE), die auf einem Software-defined Radio (SDR)-Schema beruht, was die gleichzeitige Messung des gesamten Detektorarrays ermöglicht und hohe Vielseitigkeit und Flexibilität bietet. Diese Dissertation trägt zur Entwicklung des RTE-Systems zur Auslesung von MMB-Arrays bei und stellt das Design eines Erfassungssystems für 1024 Kanäle eines μMUX mit einer Bandbreite von 4 GHz bis 8 GHz vor. Obwohl die Anforderungen des Systems auf dem Q&U-Bolometer-Interferometer für die Kosmologie (QUBIC) beruhen, dessen wissenschaftliches Ziel die Detektion der Polarisation der Kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung (CMB) ist, ermöglicht die Flexibilität des Systems seine Anpassung an andere Experimente. Diese Anpassungsfähigkeit macht das System zu einem wertvollen Werkzeug für eine Vielzahl wissenschaftlicher Instrumente, die rauscharme Detektorarrays verwenden. Das Hauptziel dieser Forschung ist es, die Modulationssignal-Generierung der Detektoren zu entwerfen und umzusetzen, das Design der Signalstruktur, einschließlich des Niedrigtemperatur-Setups, sowie die erforderlichen Signalverarbeitungsalgorithmen. Darüber hinaus wird die Charakterisierung und Verifizierung dieses Designs für die Anwendung auf MMBs durchgeführt. Als Teil der Systemintegration wird ein Mehrkanal-Demodulator implementiert, um die Signale jedes Detektors zu extrahieren. Der Demodulator wird vollständig in das Erfassungs- und Verarbeitungssystem integriert. Schließlich wird ein vollständiger Prototyp assemblierte, der die RTE und das kryogene Setup umfasst, um 4 Kanäle eines μMUX zu messen. Das Ergebnis dieser Dissertation ist die erste Version eines vollständig integrierten und funktionalen Systems zur Auslesung eines MMB-Arrays.

N. Semenoff

A. Fechner

Abstract Ein Elektron durchquert ein Gebiet, in dem das magnetische Vektorpotential endlich, das Magnetfeld hingegen null ist. Klassisch beeinflußt das Vektorpotential die Bewegung des Teilchens nicht. Im Rahmen einer quantenmechanischen Beschreibung jedoch ‚verdreht das Vektorpotential dem Elektron die Phase’︁ und führt zu verblüffenden Interferenzeffekten.

Hendrik B. G. Casimir

Abstract Die Bedeutung des Stern‐Gerlach‐Versuchs für den Nachweis atomarer magnetischer Momente und permanenter diskreter Zustände, der Richtungsquantelung, des Elektronenspins sowie für die Theorie des Paramagnetismus.

Hans-Jürgen Mikeska, Alexei K. Kolezhuk