Grundlegende Experimente zur Quantendynamik und zu Coulombkontinua weniger Teilchen: Ultrakaltes Lithium in einem Reaktionsmikroskop

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Im Rahmen dieses Projektes soll erstmals die vollständige Fragmentation von Lithiumatomen, also die Dreifachionisation, im Elektronenstoß und in der Photoionisation differentiell untersucht werden. Die Experimente sind in das Gebiet der Stoßdynamik weniger Teilchen einzuordnen und erforschen unter anderem grundlegende Fragen zur Dynamik von Drei- und Vierteilchenprozessen sowie der entsprechenden Coulombkontinua. Sie werden einen entscheidenden Beitrag leisten, zu klären, wie Coulomb-wechselwirkende Quantensysteme zwischen den beiden Extremen von wenigen auf der einen Seite und vielen Teilchen, die sich statistisch verhalten, auf der anderen Seite, zu beschreiben sind. Aufgrund erheblicher experimenteller Schwierigkeiten ist der gegenwärtige Erkenntnisstand auf dem Niveau differentieller Querschnitte weitgehend auf die Einfach- und Doppelionisation beschränkt, wobei auch hier insbesondere für die Doppelionisation im Elektronenstoß bei weitem noch kein geschlossenes Verständnis vorliegt. Durch die hier erstmals vorgeschlagene Kombination zweier neuartiger Technologien, nämlich zum einen Vielteilchen-Imaging Spektrometer (Reaktionsmikroskope) und zum anderen die ultra-kalte Präparation des Targets in einer magneto-otischen Falle werden solche Experimente realisierbar.