nam 22 uu 4500 dbt_mods_00027086 dbt_mods_00027086 ger DE-601 rda ger 2016-01-06 530 sdnb Scholtes, Theo Dr. rer. nat. Author aut (DE-588)1081167726 Optisch gepumpte Magnetometer mit reduzierter Spin-Austausch-Relaxation im Erdmagnetfeld Scholtes, Theo Jena 2015 148 Seiten text txt rdacontent Computermedien c rdamedia Online-Ressource cr rdacarrier Dissertation, Friedrich-Schiller-Universität Jena, 2015 Optisch gepumpte Magnetometer (OPM) nutzen den Zeeman-Effekt in (Alkali-)Atomen aus, welcher mittels Elektronenspinresonanz (ESR) in Doppelresonanztechnik optisch detektiert wird (ODMR). Dadurch werden extrem sensitive Magnetfeldsensoren möglich, deren Empfindlichkeit mit denen von supraleitenden Quanteninferenzdetektoren (SQUID) konkurrieren kann, jedoch ohne Kryogenik auskommt. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein neuer Betriebsmodus optisch gepumpter Magnetometer vorgestellt und detailliert untersucht - das Light-Narrowing-Mx-Magnetometer. Es basiert auf selektivem optischem Pumpen der Hyperfeinstruktur des Cäsiumatoms mittels wohlabgestimmten, intensiven Laserlichtes. Die Überlappung der optischen Hyperfeinübergänge der Cäsium-D1-Linie in einer mit Puffergas gefüllten, miniaturisierten Zelle wird genutzt, um unter Verwendung nur eines Lasers eine Besetzungsverteilung im Grundzustand des Ensembles der Cäsium-Atome zu generieren, welche zu einer markanten Verbesserung der Empfindlichkeit des Sensors führt. Diese Verbesserung im neuen LN-Regime gegenüber dem gewöhnlichen Betriebsmodus resultiert einerseits aus der Vergrößerung des magnetischen Resonanzsignals durch Nutzung fast aller Atome des Ensembles für die Signalgeneration und andererseits - vermöge der Reduktion der Leistungsverbreiterung durch das Laserlicht und der Unterdrückung der Spin-Austausch-Relaxation - aus der Verkleinerung der Resonanzbreite. Anwendungen des Sensors sind die hochempfindliche, mobile Vermessung des Erdmagnetfeldes für Fragestellungen der Geophysik, Rohstoffexploration bzw. der archäologischen Prospektion, die medizinische Diagnostik, wie zum Beispiel die Magnetokardiographie (MKG), oder die Detektion magnetischer Bakterien in Lösungen. Auch die zukünftige Verwendung zur Verfolgung magnetisch markierter Wirkstoffe innerhalb eines lebenden Organismus, bei der Magnetorelaxometrie von Nanopartikeln (MNP) oder in der Niederfeld-Kernspinresonanzspektroskopie (ULF-NMR) ist vorstellbar. Magnetometer gnd Pumpen <Laser> gnd Spinaustausch gnd Relaxation gnd Erdmagnetismus gnd Cäsiumatom gnd Rauschen gnd ODMR-Spektroskopie gnd Hanle-Effekt gnd Computersimulation gnd thesis Meyer, Hans-Georg Dr. Reviewer rev (DE-588)1175494798 Weis, Antoine Prof. Dr. Reviewer rev (DE-588)1151715069 Haueisen, Jens Prof. Dr. Reviewer rev (DE-588)143795244 Friedrich-Schiller-Universität Jena Physikalisch-Astronomische Fakultät host institution his https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00027086 object in context https://www.db-thueringen.de/servlets/MCRZipServlet/dbt_derivate_00032923 raw object https://www.db-thueringen.de/rsc/thumbnail/dbt_mods_00027086.png preview http://uri.gbv.de/document/gvk:ppn:845340417 uri