Ralf Röhlsberger, Jörg Evers, Olga Kocharovskaya, Yuri Shvyd'ko
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Abstract
Die resonante Anregung der 45Scandium‐Kernresonanz und die präzise Messung ihrer Energie eröffnen neue Möglichkeiten für Anwendungen in der Ultrapräzisions‐Röntgenspektroskopie bis hin zur Entwicklung einer Kernuhr. Damit kann zum Beispiel die Gravitationsrotverschiebung erstmals auf sehr kurzen Längenskalen überprüft werden. Darüber hinaus demonstriert dieses Experiment das große Potenzial von Self‐Seeding‐Röntgenlasern mit hoher Pulsrate als vielversprechende Plattform für die Spektroskopie von extrem schmalbandigen Kernresonanzen. Die nächsten Schritte in Richtung einer Kernuhr auf der Basis von 45Scandium erfordern eine weitere Erhöhung des spektralen Photonenflusses unter Verwendung verbesserter Röntgenlaserquellen bei 12,4 keV und die Entwicklung von Frequenzkämmen, die bis zu dieser Energie reichen.
45 钪核共振的共振激发及其能量的精确测量为从超精密 X 射线光谱学到核时钟的开发等各种应用开辟了新的可能性。例如,可以首次在极短的长度尺度上测试引力红移。此外,该实验还展示了高脉冲速率自播 X 射线激光器作为极窄波段核共振光谱分析平台的巨大潜力。要在 45Scandium 的基础上建立核钟,下一步需要利用改进的 12.4 千伏 X 射线激光源进一步提高光谱光子通量,并开发达到这一能量的频率梳。