Messung von Ericson-Fluktuationen
b'Eine bestimmte statistische Verteilung der Fluktuationsbreiten einer quantenmechanischen Anregungsfunktion wird als "Ericson-Fluktuation" bezeichnet. Anregungsfunktionen mit diesem Merkmal wurden zuerst bei Compound-Kern-Reaktionen gemessen. F\\xfcr die heutige Forschung sind Ericson-Fluktuationen in zweierlei Hinsicht von besonderer Bedeutung. Zum einen ben\\xf6tigt das zu ihrer theoretischen Beschreibung dienende Modell lediglich den Rahmen der quantenmechanischen Streutheorie, was sie in den Rang einer universellen quantenmechanischen Erscheinung erhebt. Zum anderen spielen sie eine Schl\\xfcsselrolle in der noch jungen "Quantenchaos"-Forschung, in der sie nach einer Vorhersage von Bl\\xfcmel und Smilansky quantenmechanische Streuvorg\\xe4nge kennzeichnen, f\\xfcr die es ein klassisches Modell gibt, das chaotisches Verhalten aufweist. Diese herausgehobene theoretische Bedeutung der Ericson-Fluktuationen bedarf allerdings noch der experimentellen Rechtfertigung. Vor diesem Hintergrund sind die Ergebnisse des in dieser Arbeit aufgebauten Experimentes besonders wertvoll. Es liefert nicht nur die erste Messung von Ericson-Fluktuationen in der Atomphysik, sondern auch die erste experimentelle Best\\xe4tigung der Vorhersage von Bl\\xfcmel und Smilansky.\\nDazu wird in einem He(4)-Bad-Kryostat die Anregungsfunktion der Photoabsorption von Rb(85)-Atomen in gekreuzten statischen homogenen magnetischen und elektrischen Feldern an einem thermisch erzeugten Atomstrahl gemessen. Die magnetische Induktion wird durch supraleitende Magnetspulen in Helmholtz-Anordnung und das elektrische Feld durch einen Plattenkondensator erzeugt. Als Photonenquelle dient ein kontinuierlich betriebener frequenzstabilisierter Farbstoff-Laser. Im Zuge einer schrittweisen Durchstimmung des Farbstoff-Lasers wird die Anregungsfunktion in guter N\\xe4herung bis auf eine Proportionalit\\xe4tskonstante bestimmt. Eine geeignete Geometrie des Experimentes unterdr\\xfcckt den Doppler-Effekt und den bewegungsvermittelten Stark-Effekt bei der Spektroskopie am Atomstrahl. Eine zweistufige Anregung mit optischem Pumpen eines Zeeman-verschobenen Hyperfeinstruktur\\xfcbergangs der Rb(85)-D2-Linie durch einen frequenzstabilisierten Dioden-Laser w\\xe4hlt einen bestimmten Unterzustand aus. Die Anregungsfunktion entspricht dann in guter N\\xe4herung der eines Atoms in einem reinen atomaren Zustand unter dem Einflu\\xdf festgelegter \\xe4u\\xdferer Felder. Angeregte Zust\\xe4nde werden unabh\\xe4ngig von ihrem Autoionisationsverhalten detektiert.\\nDie St\\xe4rken der statischen Felder betragen etwa 22 kV/m und 1...2 T und werden mit hoher Genauigkeit bestimmt. Die relativen Fehler betragen etwa 2,5*10^(-3) f\\xfcr die elektrische Feldst\\xe4rke und 5*10^(-4) f\\xfcr die magnetische Induktionsst\\xe4rke. Mit Hilfe eines Referenz-Lasers und eines Michelson-Interferometers zur absoluten sowie eines l\\xe4ngenstabilisierten Fabry-Perot-Interferometers zur relativen Frequenzmessung werden die Anregungsfunktionen auf eine absolute Frequenzskala umgerechnet.\\nKnapp unterhalb der feldfreien Ionisationsschwelle kann beim Anlegen gekreuzter Felder mit geeigneten Werten f\\xfcr die elektrische Feldst\\xe4rke und die magnetische Induktionsst\\xe4rke im klassischen Modell des Valenzelektrons mit chaotischer Streuung gerechnet werden. Die angeregten Zust\\xe4nde haben dann eine starke Autoionisationsneigung. Die gemessene Anregungsfunktion f\\xfcr die Anregung dieser Elektronenenergien weist ausgepr\\xe4gte Ericson-Fluktuationen auf. In \\xdcbereinstimmung mit numerischen Berechnungen f\\xfcr Wasserstoff nimmt die Deutlichkeit der Ericson-Fluktuationen mit der magnetischer Induktionsst\\xe4rke zu. Die Ericson-Fluktuationen erweisen sich als sehr empfindlich gegen zahlreiche st\\xf6rende elektromagnetische Einfl\\xfcsse. Diese m\\xfcssen w\\xe4hrend der Messung unterdr\\xfcckt werden.\\nIn dieser Arbeit werden Ericson-Fluktuationen auf einer Skala beobachtet, die zehn Gr\\xf6\\xdfenordnungen unter der liegt, die f\\xfcr Compound-Kern-Reaktionen ermittelt wurde. Bis auf die Skalierung weisen die Verteilungen der Fluktuationsbreiten allerdings eine gro\\xdfe \\xc4hnlichkeit auf. Dies spricht f\\xfcr die Universalit\\xe4t der Ericson-Fluktuationen.'