Investigación

Experimentos con trampas de iones

El laboratorio de trampas de iones y láseres de la Universidad de Granada es el único laboratorio en España de esta naturaleza. El laboratorio empezó a construirse en marzo de 2012 en el marco del proyecto TRAPSENSOR del Consejo Europeo de Investigación, y se ha podido completar con financiación obtenida del plan Nacional de I+D+i, proyectos de infraestructuras cofinanciados con fondos FEDER del Ministerio de Economía y Competitividad del Gobierno de España, de la Junta de Andalucía y la Universidad de Granada.

fig1

Figura 1: Parte superior: Esquema que representa un ion oscilando en la dirección paralela al campo magnético en una trampa Penning. La corriente inducida se hace pasar por un circuito resonante y se amplifica. Parte inferior: esquema propuesto para sustituir detección electrónica por la detección de fotones de fluorescencia de ion de 40Ca+ que es enfriado hasta el límite Doppler.

El objetivo más destacado del grupo consiste en construir un sistema para comunicar dos iones almacenados en trampas distintas pero con un electrodo común a través del cual pueden interaccionar a partir de la carga que inducen en dicho electrodo. Esta idea fue propuesta en 1990 por D.J. Heinzen and D.J. Wineland pero no se ha realizado hasta la fecha. Con dicho sistema se sustituiría la detección electrónica (parte superior Fig. 1) por detección utilizando fotones (parte inferior Fig. 2) y de esta forma, se mejorará la sensibilidad para poder llevar a cabo espectrometría de masas de elementos superpesados que se producen en reacciones de fusión–evaporación, o mejorar la precisión en la medida de determinados núcleos de interés en experimentos que tienen como objetivo medir la masa del neutrino electrónico http://link.springer.com/article/10.1007/s00340-011-4824-5. La figura 2 muestra un ion enfriado con láser en la Universidad de Granada y un dibujo 3D de la trampa utilizada para dicho experimento http://dx.doi.org/10.1063/1.4932310

fig2

Figura 2: Izquierda: Imagen de un ion de calcio enfriado en una trampa de radiofrecuencia en la Universidad de Granada. Derecha: Imagen tridimensional de la trampa con líneas de láseres, átomos y emisión de fluorescencia en un ángulo sólido determinado.