Прецизионная масс-спектрометрия с использованием ионных ловушек

(группа профессора Ю.Н. Новикова)

В ионных ловушках охлаждённые частицы и ядра удерживаются скрещенными магнитным и электрическими полями в малом объёме в течение длительного времени. Возбуждением и измерением резонансной частоты их вращения в ловушке можно прецизионно определить массы частиц в широком диапазоне, от сверхтяжёлых химических элементов до электронов

На рисунке приводится пример для самого тяжёлого из когда-либо измеренных нуклидов,Lr (порядковый номер в таблице Д.И. Менделеева Z=103). Здесь показан общий вид установки SHIPTRAPв Дармштадте (Германия), измеренная резонансная кривая и приводится сравнение точности метода с типичными для области значениями. Прецизионные измерения масс сверхтяжёлых элементов позволяют начать построение ландшафта масс нуклидов в расширенной Периодической таблице с целью идентификации предсказанного острова стабильности Сверхтяжёлых.

Группой профессора Ю.Н.Новикова, которая участвовала в этих экспериментах, в настоящее время разрабатываются ультра-прецизионные методы регистрации частиц, которые позволяют выйти на уровень измерений, востребованных нейтринной физикой (массы нейтрино, типа нейтрино, закона сохранения лептонного заряда и др.). Необходимая для этого рекордная прецизионность в 10^-11 может быть достигнут на строящейся в институте Макса Планка в Хайдельберге (Германия) многоступенчатой ионной ловушке PENTATRAP.

К работам с ионными ловушками в Германии, а также в других лабораториях- Университете Ювяскюля (Финляндия), CERN (Женева)- широко вовлекаются аспиранты и студенты кафедры ядерной физики СПбГУ. За последние 8 лет трое из них защитили кандидатские диссертации. Двое аспирантов и один магистр занимаются исследованиями в настоящее время.

Группа поддерживает тесный научный контакт с кафедрой квантовой механики СПбГУ.

На фотографии показаны Российские участники одного из экспериментов: крайний справа в первом ряду-профессор Ю.Н. Новиков и справа во втором ряду- аспирант Д.А. Нестеренко.

Новиков Юрий Николаевич профессор, доктор ф.-м.наук