Development of a fluorescence detection system for laser cooling at SIS100 and operation of single photon detectors and precision HV divider in the upcoming FAIR Phase-0 experiments

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Description

Das beantragte Vorhaben im Rahmen des APPA R&D Forschungsverbunds verfolgt zwei Ziele: zum einensoll, aufbauend auf den Erfahrungen mit der Entwicklung eines XUV Detektors für vorwärts emittiertePhotonen am ESR und dessen erfolgreicher Inbetriebnahme bei einer Teststrahlzeit zum Laserkühlen imSommer 2016, ein Detektorsystem zum Nachweis der Fluoreszenz lasergekühlter Ionenstrahlen amzukünftigen Schwerionensynchrotron SIS100 entwickelt werden.Die Laserkühlung stellt die einzige Kühlmethode dar, die für hochenergetische Ionenstrahlen am SIS100zur Verfügung steht. Da die genaue Lage der zur Kühlung verwendeten atomaren Übergange in vielen derIonenspezies nur theoretisch vorliegt, muss die Resonanz in diesen Fällen durch Verstimmung derLaserwellenlänge und Detektion der Fluoreszenz gefunden werden. Zum anderen wurden in den vergangenen Jahren in Münster verschiedene Systeme zum Nachweiseinzelner Photonen bei Wellenlängen vom nahen Infrarot (1064 nm) über den optischen Bereich bis hinzum extremen UV (≤ 10 nm) für den Einsatz an den Speicherringen ESR und CRYRING, sowie für dasFallenexperiment SPECTRAP an HITRAP entwickelt. Desweiteren wurde für die Überwachung derElektronenkühlerspannung am CRYRING ein Hochpräzisions-Spannungsteiler entwickelt, der eineGenauigkeit von wenigen ppm aufweist und so eine Bestimmung der Ionengeschwindigkeiten im Ring miteiner Genauigkeit < 10 ppm ermöglicht.Die genannten Systeme sollen in den kommenden Experimenten der FAIR Phase-0 am ESR, CRYRINGund HITRAP eingesetzt werden.