Electronic detection of a single particle in a coplanar-waveguide Penning trap
Electronic detection of a single particle in a coplanar-waveguide Penning trap
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共面波导潘宁陷阱中单个粒子的电子检测
DOI：
10.1007/s00340-012-5069-7
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发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Al-Rjoub A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Al-Rjoub A
我们提出了一个详细的模型，在共面波导潘宁陷阱中的单个粒子的电子检测。检测信号是带电粒子的运动在陷阱表面上感应的电流。与三维双曲线或圆柱形阱相反，回旋加速器和磁控管运动可以被检测、激励或耦合到轴向运动，而无需分割阱的任何电极。计算了不同电极的有效耦合位移。这确定了离子运动的每个分量的检测信号和电阻冷却时间常数。讨论了单电子和单质子电子探测的实际实现。
We present a detailed model of the electronic detection of a single particle in a coplanar-waveguide Penning trap. The detection signal is the electric current induced upon the trap’s surface by the charged particle’s motion. In contrast to three-dimensional hyperbolic or cylindrical traps, the cyclotron and magnetron motions can be detected, excited or coupled to the axial motion without segmenting any of the trap’s electrodes. We calculate theeffective coupling displacementfor different electrodes. This determines the detection signal and resistive cooling time constant for each component of the ion’s motion. We discuss the practical implementation of the electronic detection for a single electron and a single proton.
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