Abstract

Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Apparatur entwickelt und aufgebaut, mit der neutrale Atome über eine makroskopische Strecke im Millimeterbereich transportiert werden können. Um dieses Ziel zu erreichen, werden die Atome im Dipolpotential einer optischen Stehwelle gespeichert, welche von zwei gegenläufigen fokussierten Laserstrahlen gebildet wird. Durch relative Verstimmung dieser beiden Strahlen wird die Stehwellenstruktur bewegt und die Atome in deren Potentialtöpfen mitgeführt. Bei der Planung dieser Apparatur wurden verschiedene Realisierungsmöglichkeiten gegeneinander abgewogen. Konkrete Rechnungen und Abschätzungen wurden sowohl für eine rotverstimmte als auch für eine blauverstimmte Dipolfalle durchgeführt. Hier wurde sich zunächst für die experimentelle Realisierung der ersten, einfacheren Variante entschieden. Die für den Verschiebevorgang notwendige relative Verstimmung der Stehwellenstrahlen wurde mit Hilfe von akusto-optischen Modulatoren realisiert, deren Ansteuerung rein elektronisch erfolgt. Im Vergleich zu mechanischen Aufbauten können sowohl eine bessere Stabilität als auch vielfach höhere Verschiebegeschwindigkeiten erreicht werden. Als Quelle kalter Atome dient eine magneto-optische Falle, die in einem verbesserten Aufbau realisiert wurde. Die Verwendung einer Glaszelle anstelle eines geschlossenen Vakuumtopfes gestattet im Vergleich zum Vorgängerexperiment größere experimentelle Freiheiten. Durch die Möglichkeit, den Dipolfallenlaser nun senkrecht zur Beobachtungsrichtung einzustrahlen, konnte der Streulichtuntergrund drastisch reduziert werden.