Simulation der eleketrostat. Eigenschaften der THe-Trap Penning-Falle

Die Tritium-Helium-Falle (engl. THe-Trap) ist ein Penning-Fallen Massenspektrometer, mit dessen Hilfe das Massenverhältnis von Tritium zu Helium-3 mit einer relativen Genauigkeit von 1E-11 bestimmt werden soll. Wesentliche Voraussetzung für das Erreichen dieser Genauigkeit ist ein detailliertes Verständnis der Eigenschaften der Penning-Falle. Eine reale Penning-Falle weicht auf Grund von Fertigungstoleranzen und anderen Beschränkungen immer von der idealen Fallengeometrie ab. Dies kann zu höheren Ordnungen im elektrostatischen Potential führen, die in der Messung des Massenverhältnisses berücksichtigt werden müssen. Die elektrostatischen Eigenschaften von THe-Trap wurden mit Hilfe von "Vector Field Opera 13.0 - Tosca" numerisch untersucht. Dabei konnten wesentliche Parameter des elektrostatischen Potentials bestimmt werden. Große Aufmerksamkeit hat die Abschätzung der Ungenauigkeiten der Simulation erhalten. Die numerischen und systematischen Fehler wurden mit Hilfe einer Auflösungs- und Bereichsstudie abgeschätzt.

Autorentext

Marc Schuh is physicist majoring mass spectrometry and focusing on simulations. Additionally, he is a successful wheelchair sprinter, and achieved various medals at World- and European championships in the 400m, and participated in the Paralympic Games 2008 in Beijing and 2012 in London.