Spinrelaxation von Wasserstoff und Deuterium in Speicherzellen:
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Sprache: | German |
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1995
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INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
1
1.1
DIE
SPINSTRUKTUR
DER
NUKLEONEN
.
1
1.2
DAS
HERMES-EXPERIMENT
.
3
1.3
DAS
WASSERSTOFF
UND
DEUTERIUMTARGET
FUER
DAS
HERMES-EXPERIMENT
.
4
1.4
DER
TESTSTAND
FUER
DAS
BREIT-RABI-POLARIMETER
.
6
1.5
DAS
BREIT-RABI-POLARIMETER
.
7
1.6
ALTERNATIVE
METHODEN
DER
POLARISATIONSMESSUNG
.
10
1.7
STRUKTUR
DER
ARBEIT
.
13
2
HYPERFEINSTRUKTURAUFSPALTUNG
IN
EINEM
MAGNETFELD
14
2.1
HYPERFEINSTRUKTUR
DES
WASSERSTOFFATOMS
.
14
2.2
HYPERFEINSTRUKTUR
DES
DEUTERIUMATOMS
.
18
3
THEORETISCHE
GRUNDLAGEN
ZUR
SPINRELAXATION
22
3.1
WANDSTOESSE
.
22
3.2
SPINAUSTAUSCHSTOESSE
.
25
3.2.1
SPINAUSTAUSCHSTOESSE
ZWISCHEN
WASSERSTOFFATOMEN
.
27
3.2.2
SPINAUSTAUSCHSTOESSE
ZWISCHEN
DEUTERIUMATOMEN
.
29
4
AUFBAU
DES
EXPERIMENTS
32
4.1
DIE
ATOMSTRAHLQUELLE
DER
TESTANORDNUNG
.
32
4.2
DIE
SPEICHERZELLEN
DER
TESTANORDNUNG
.
33
4.3
DAS
BREIT-RABI-POLARIMETER
.
35
4.3.1
DAS
VAKUUMSYSTEM
.
35
4.3.2
DIE
HOCHFREQUENZUEBERGAENGE
.
36
4.3.3
DAS
SECHSPOLMAGNETSYSTEM
.
38
4.3.4
DER
ATOMSTRAHLDETEKTOR
.
39
5
HOCHFREQUENZUEBERGAENGE
41
5.1
ADIABATISCHE
HOCHFREQUENZUEBERGAENGE
.
41
5.1.1
KLASSISCHE
BEHANDLUNG
.
41
5.1.2
QUANTENMECHANISCHE
BEHANDLUNG
.
42
5.2
STARKFELDUEBERGAENGE
FUER
WASSERSTOFF
.
44
5.3
MITTELFELDUEBERGAENGE
FUER
WASSERSTOFF
.
46
5.4
SCHWACHFELDUEBERGAENGE
.
49
5.5
HOCHFREQUENZUEBERGAENGE
FUER
DEUTERIUM
.
50
6
MONTE-CARLO-SIMULATION
VON
SECHSPOLMAGNETSYSTEMEN
53
6.1
TRAJEKTORIEN
IN
SECHSPOLMAGNETEN
.
53
6.2
MONTE-CARLO-GENERATOR
FUER
EINEN
DUESENSTRAHL
.
56
6.3
MONTE-CARLO-GENERATOR
FUER
EINEN
EFFUSIVEN
STRAHL
.
58
7
ANALYSIERSTAERKE
DES
BREIT-RABI-POLARIMETERS
60
7.1
SECHSPOLMAGNETE
.
61
7.2
STARKFELDUEBERGAENGE
.
61
7.3
MITTELFELDUEBERGAENGE
.
62
7.4
BERECHNUNG
DER
KORREKTURMATRIZEN
.
63
II
INHALTSVERZEICHNIS
8
EFFIZIENZMESSUNGEN
65
8.1
EXPERIMENTELLER
AUFBAU
FUER
EFFIZIENZMESSUNGEN
.
65
8.2
TRANSMISSIONSKORREKTUREN
FUER
EFFIZIENZMESSUNGEN
.
66
8.3
EFFIZIENZEN
DER
STARK
UND
SCHWACHFELDUEBERGAENGE
.
67
8.4
EFFIZIENZEN
EINES
MITTELFELDUEBERGANGS
FUER
WASSERSTOFF
.
68
8.5
EFFIZIENZEN
EINES
MITTELFELDUEBERGANGS
FUER
DEUTERIUM
.
70
8.6
AUSWERTUNG
DER
EFFIZIENZMESSUNGEN
.
72
8.6.1
INTERPRETATION
DER
GEMESSENEN
SIGNALVERHAELTNISSE
.
72
8.6.2
SCHEINBARE
EFFIZIENZEN
UND
DIE
KONSISTENZFORDERUNG
.
74
8.6.3
ABHAENGIGKEIT
DER
EFFIZIENZEN
VOM
SECHSPOLSYSTEM
.
76
8.6.4
DIE
ANWENDUNG
DER
KONSISTENZFORDERUNG
AUF
ALLE
UEBERGAENGE
.
76
8.7
ERGEBNISSE
DER
EFFIZIENZMESSUNGEN
.
77
8.8
EFFIZIENZMESSUNGEN
WAEHREND
DES
HERMES-EXPERIMENTS
.
79
9
TRANSMISSIONEN
82
9.1
TRANSMISSIONEN
IN
DER
RABI-ANORDNUNG
.
83
9.2
TRANSMITTIERTE
GESCHWINDIGKEITSPROFILE
IN
DER
RABI-ANORDNUNG
.
86
9.3
TYANSMISSIONEN
IM
POLARIMETERSYSTEM
.
87
9.4
TRANSMITTIERTE
GESCHWINDIGKEITSPROFILE
IM
POLARIMETERSYSTEM
.
89
9.5
DIE
ANFANGSPOLARISATION
.
92
9.6
TRANSMITTIERTE
GESCHWINDIGKEITSPROFILE
IM
SECHSPOLMAGNETEN
DER
QUELLE
.
94
9.7
TRANSMISSION
VON
DEUTERIUMATOMEN
.
95
10
FEHLER
DER
POLARISATIONSMESSUNGEN
96
10.1
STATISTISCHE
FEHLER
.
96
10.2
SYSTEMATISCHE
FEHLER
.
97
10.3
VERGLEICH
DER
AUSWERTEVERFAHREN
.
98
11
AUSWERTUNG
DER
RELAXATIONSMESSUNGEN
101
11.1
ERGEBNISSE
DER
RELAXATIONSMESSUNGEN
.
101
11.2
PARAMETRISIERUNG
DER
RELAXATION
DURCH
WANDSTOESSE
.
101
11.3
PARAMETRISIERUNG
DER
RELAXATION
DURCH
SPINAUSTAUSCHSTOESSE
.
103
11.4
DIE
KORREKTUR
DURCH
MOLEKUELSTRAHLEN
.
105
11.5
URSACHEN
SYSTEMATISCHER
FEHLER
.
107
12
RELAXATIONSMESSUNGEN
110
12.1
MESSUNG
MIT
EINER
UNBESCHICHTETEN
ALUMINIUMZELLE
.
110
12.2
REKOMBINATION
.
113
12.3
MESSUNGEN
ZUR
ABHAENGIGKEIT
VOM
HALTEFELD
UEBER
DER
SPEICHERZELLE
.
114
12.3.1
DIE
FELDABHAENGIGKEIT
DER
HYPERFEINSTRUKTURBESETZUNG
BEI
WASSERSTOFF
.
.
114
12.3.2
DIE
FELDABHAENGIGKEIT
DER
POLARISATION
BEI
WASSERSTOFF
.
115
12.3.3
DIE
FELDABHAENGIGKEIT
DER
HYPERFEINSTRUKTURBESETZUNG
BEI
DEUTERIUM
.
.
.
116
12.3.4
DIE
FELDABHAENGIGKEIT
DER
POLARISATION
BEI
DEUTERIUM
.
118
12.3.5
VERGLEICH
VON
OBERFLAECHENBESCHICHTUNGEN
.
120
12.3.6
VERGLEICH
VON
ZELLEN
MIT
UNTERSCHIEDLICHER
WANDSTOSSZAHL
.
121
12.4
MESSUNGEN
ZUR
ABHAENGIGKEIT
VON
DER
SPEICHERZELLENTEMPERATUR
.
123
INHALTSVERZEICHNIS
III
13
POLARISATIONSVERLUSTE
126
13.1
POLARISATIONSVERLUSTE
BEI
WASSERSTOFF
.
126
13.2
POLARISATIONSVERLUSTE
BEI
DEUTERIUM
.
127
14
ANWENDUNG
DES
RELAXATIONSMODELLS
AUF
TARGETSPEICHERZEUEN
130
14.1
DAS
TARGET
DES
FILTEX-TESTEXPERIMENTS
.
130
14.2
DAS
WASSERSTOFFTARGET
FUER
DAS
HERMES-EXPERIMENT
.
135
14.3
DAS
DEUTERIUMTARGET
FUER
DAS
HERMES-EXPERIMENT
.
139
15
DISKUSSION
UND
AUSBLICK
143
15.1
BETRIEB
DES
BREIT-RABI-POLARIMETERS
IM
HERMES-EXPERIMENT
.
143
15.2
ANWENDBARKEIT
DES
RELAXATIONSMODELLS
.
144
15.3
SOFTWARE
ZUR
BERECHNUNG
DER
RELAXATION
IN
TARGETSPEICHERZELLEN
.
145
15.4
OBERFLAECHENWECHSELWIRKUNG
UND
SPINAUSTAUSCHWIRKUNGSQUERSCHNITT
.
146
A
DATEN
ZU
DEN
SPEICHERZELLEN
147
A.L
ABMESSUNGEN
DER
SPEICHERZELLEN
.
147
A.2
LEITWERTE
.
148
A.3
MONTE-CARLO-SIMULATIONEN
ZU
DEN
SPEICHERZELLEN
.
150
B
ABSCHAETZUNG
VON
GASFLUESSEN
IM
BREIT-RABI-POLARIMETER
154
B.L
ERZEUGUNG
VON
MOLEKULARSTRAHLEN
IN
ZYLINDRISCHEN
ROHREN
.
154
B.2
DRUCKVERTEILUNG
IM
BREIT-RABI-POLARIMETER
.
155
B.3
GASFLUESSE
AUS
DEN
SPEICHERZELLEN
.
156
C
ALTERNATIVE
AUSWERTUNG
DER
RELAXATIONSMESSUNGEN
159
D
ANFANGSPOLARISATIONEN
FUER
TARGETSPEICHERZELLEN
162
D.L
SECHSPOLSYSTEME
DER
ATOMSTRAHLQUELLE
.
162
D.2
ANFANGSPOLARISATION
FUER
DAS
FILTEX-TESTEXPERIMENT
.
165
D.3
ANFANGSPOLARISATION
FUER
WASSERSTOFF
IM
HERMES-TARGET
.
166
D.4
ANFANGSPOLARISATION
FUER
DEUTERIUM
IM
HERMES-TARGET
.
166
E
KOEFFIZIENTENMATRIZEN
FUER
POLARISATIONSMESSUNGEN
168
E.L
KOEFFIZIENTENMATRIZEN
FUER
POLARISATIONSMESSUNGEN
AN
WASSERSTOFF
.
168
E.2
KOEFFIZIENTENMATRIZEN
FUER
POLARISATIONSMESSUNGEN
AN
DEUTERIUM
.
168
F
MASTER-GLEICHUNGEN
FUER
DIE
SPINRELAXATION
IN
SPEICHERZEUEN
170
F.L
RELAXATION
DURCH
WANDSTOESSE
BEI
WASSERSTOFF
.
170
F.2
RELAXATION
DURCH
WANDSTOESSE
BEI
DEUTERIUM
.
170
F.3
RELAXATION
DURCH
SPINAUSTAUSCHSTOESSE
BEI
WASSERSTOFF
.
170
F.4
RELAXATION
DURCH
SPINAUSTAUSCHSTOESSE
BEI
DEUTERIUM
.
171
G
NUMERISCHE
LOESUNG
VON
DIFFERENTIALGLEICHUNGEN
172
H
ABMESSUNGEN
AN
DER
APPARATUR
174 |
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