Techniklexikon

TOP-Falle

Atom- und Molekülphysik, Time Orbiting Potential Trap, Falle zur magnetischen Speicherung neutraler Atome mit einem von null verschiedenen Potentialminimum. Dies ist für viele Experimente der Atomphysik wünschenswert, da im verschwindenden Magnetfeld Spin-Umklapp-Prozesse stattfinden können. Da aber in magnetischen Fallen nur Atome mit einer bestimmten Spinorientierung gefangen werden können, bedeutet dies einen Verlustprozess; die Falle hätte gewissermassen ein »Loch« im Minimum. Bei Experimenten zur Kühlung von Atomen in magnetischen Fallen, wo man selektiv Atome im Bereich des Potentialminimums ansammeln will, wäre dies nicht annehmbar. In der TOP-Falle umgeht man dieses Problem, indem man ein rotierendes Potentialminimum erzeugt. Das Potential besteht aus einem magnetischen Quadrupolfeld und einem Wechselfeld, welches bewirkt, dass der Potentialtopf des Quadrupolfeldes exzentrisch um den ursprünglichen Nullpunkt rotiert. Dieser Fallentyp spielte eine entscheidende Rolle bei der experimentellen Realisierung der Bose-Einstein-Kondensation von Rb-Atomen mit Methoden der Laserkühlung und der Verdampfungskühlung 1995 durch E. Cornell und C. Wieman. (Atom- und Ionenfallen)