Erzeugung von kontinuierlicher kohärenter Lyman-alpha-Strahlung zur 1S-2P-Spektroskopie an Antiwasserstoff

In der vorliegenden Arbeit wird die erstmalige Erzeugung von
kontinuierlicher, kohärenter VUV-Strahlung bei Lyman-alpha und die
Spektroskopie an Wasserstoff mit dieser Strahlung beschrieben. Die
experimentellen Beobachtungen zur VUV-Erzeugung können durch
Modell-Rechnungen richtig wiedergegeben werden.
Lyman-alpha-Strahlung liegt bei einer Wellenlänge von 121,56 nm im
Vakuum-Ultraviolett und wird mithilfe von Vier-Wellen-Mischen
erzeugt. Dazu werden drei Laserstrahlen überlagert und in
Quecksilberdampf fokussiert. Die erzeugte Strahlung bei Lyman-alpha
hat eine Leistung von etwa 20 nW. Der Lyman-alpha-Strahl kreuzt
einen Wasserstoff-Atomstrahl und regt Atome zur Fluoreszenz an. Es
konnten erstmals 1S-2P-Spektren von Wasserstoff mit einer
Linienbreite von nur 120 MHz aufgenommen werden, was nahezu der
natürlichen Linienbreite entspricht. Für zukünftige Experimente an
Antiwasserstoff ist Strahlung bei Lyman-alpha von zentraler
Bedeutung, da sie sowohl zur Spektroskopie als auch zur
Laserkühlung benötigt wird.