用于β衰变精密测量的开放式线性保罗阱

LPCTrap实验使用了一个开放式保罗阱，其构建旨在实现对放射性离子β衰变的精密测量。最初的目标是对6He衰变中的β-中微子角关联系数进行精确测量。其几何结构源于对圆柱电极所产生的谐波势的精心优化。它取代了先前考虑的、对β粒子和反冲离子具有较小探测立体角的几何结构。我们在此描述了用于势优化的方法，并展示了在囚禁时间、云尺寸与温度以及空间电荷相关限制方面的测量性能。平衡态下离子云的性质可通过使用硬球碰撞的简单数值模拟很好地再现，该模拟还进一步揭示了囚禁损失机制。所观测到的囚禁寿命的解释进一步得到了最近发展的保罗阱中离子云模型的证实。该开放式阱将服务于其他项目。它目前用于TRAPSENSOR实验的调试，并也在MORA实验框架下涉及极化23Mg和39Ca离子β衰变的标准模型检验测试中被考虑。后者的检验需要离子的阱内极化以及囚禁和探测装置的进一步优化。基于模拟结果及该模型给出的解释，我们讨论了囚禁装置的多种改进方案。