Techniklexikon

Paul-Falle

Laserphysik und -technik, Ionenfalle, bei der für ein elektrisches Quadrupolfeld der Form

(U: angelegte Spannung, r₀: Radius der Ringelektrode) einer konstanten Spannung U₀ eine hochfrequente Wechselspannung der Frequenz  überlagert wird, so dass gilt

In diesem Fall lässt sich die Bewegungsgleichung  für ein Teilchen der Masse m und der Ladung q schreiben als

wobei

Die Gleichung ist eine Matthieusche Differentialgleichung, sie hat nur für bestimmte Bereiche von a und b stabile Lösungen. Die Bewegung von Ionen in der Paul-Falle besteht aus zwei Komponenten: einer langsameren harmonischen Schwingung der Frequenz  in x- und y-Richtung, der eine schnellere »Mikrobewegung« kleinerer Amplitude und der Frequenz  in z-Richtung überlagert ist.