S. Penselin

Measurement of the nuclear magnetic dipole moment of Au197 and hyperfine structure measurements in the ground states of Au197, Ag107, Ag109 and K39

Using an atomic beam magnetic resonance apparatus the nuclear magnetic dipole momentμI of the stable isotope Au197 was measured directly with the doublet method. The result isμI(Au197)=0.143491 (9)μn, uncorrected for atomic diamagnetism.Further hyperfine structure measurements were performed in the ground states of K39, Ag107, Ag109 and Au197 with the following results:Δv(K39)=461.719723 (38) MHzΔv(Ag107)=1712.512111 (18) MHzΔv(Ag109)=1976.932075 (17) MHzΔv(Au197)=6099.320184 (13) MHzgJ(Ag107)/gJ(K39)=1.0000260 (20)gJ(Au197)/gJ(K39)=1.0005076 (20).

Fabry-Perot-Interferometerverspiegelungen aus dielektrischen Vielfachschichten

ZusammenfassungEs wurden Verspiegelungen fürFABRY-PEROT-Interferometer aus dielektrischen Substanzen durch Aufdampfen im Hochvakuum hergestellt. Die Spiegel bestehen ausλ/4-Schichten, die abwechselnd hohen und niedrigen Brechungsindex besitzen. Die verwandten Substanzen sind: für 3000 bis 4000 Å PbCl2 und MgF2, fürλ> 4000Å ZnS und Kryolith. Mit neun Schichten erreicht man Reflexionsvermögen über 97% bei einer mittleren Absorption von 0,9% für ZnS-Kryolith und 1,9% für PbCl2-MgF2. Bei diesem hohen Reflexionsvermögen ist die Halbwertsbreite einer monochromatischen Linie im wesentlichen nur noch durch die Unebenheiten der Interferometerplatten und nicht mehr durch das Reflexionsvermögen bedingt. PbCl2-Schichten wurden gegen die trübende Einwirkung der Luftfeuchtigkeit durch eineλ/2-Schicht aus MgF2 geschützt. Wegen der endlichen Breite des Reflexionsmaximums sind fürλ< 3200 Å aufgedampfte Spiegel im Sichtbaren durchlässig. Solche Spiegel wurden mit Justierschichten versehen, die bei einer Wellenlänge im Sichtbaren ein zur Justierung des Interferometers ausreichendes Reflexionsvermögen erzeugten. Alternierende 13fach-Schichten, deren Einzelschichten in geeigneter Weise von derλ/4-Bedingung abwichen, zeigten eine wesentliche Verbreiterung des Reflexionsmaximums. Unterhalb von ∼6000 Å sind dielektrische Spiegel Metallspiegeln durch ihre geringere Apparatebreite und ihren geringeren Belichtungsfaktor überlegen. Ganz erhebliche Vorteile werden im Ultravioletten durch Verwendung von Spiegeln aus PbCl2 und MgF2 an Stelle von Aluminiumspiegeln erzielt.

Ground-State hyperfine structure and nuclear magnetic moment of Thulium-169

The hyperfine structure of the 4f13 6s22F7/2 ground state of Tm169 has been studied with the atomic beam magnetic resonance method. By measuring strongly field-dependent transitions in external magnetic fields between 2200 and 3000 Gauss the interaction between the nuclear magnetic dipole momentμI and the external field was determined. These measurements yielded a direct value forμI independent of the electronic properties of the Tm-atom. The results are:μI=− 0.2310 (15)μn (diamagnetically corrected), magnetic dipole interaction constanta=− 374.137661(3) Mc/sec andgJ(4f13 6s22F7/2)=1.141189 (3).

DETERMINATION OF THE HYPERFINE STRUCTURE SPLITTING OF THE SCANDIUM GROUND STATES

The hyperfine structure splittings of the electronic ground states /sup 2/D/sub 3/2/ and /sup 2/D/sub 5/2/ of the stable isotope Sc/s up 45/ were measured by the atomic beam magnetic resonance method. From these splittings the magnetic dipole and electric quadrupole interaction constants are found to be a/ sub 3/3/ = (269.560 plus or minus 0.02) Mc/s b/sub 3/2/ =-(26.37 plus or minus 0.1) Mc/s a/sub 5/2/ = (109.034 plus or minus 0.01) Mc/s b/sub 5/2/ =-(37.31 plus or minus 0.1) Mc/s. The values of the electric quadrupole moment calculated from b/sub 3/2/ and b/sub 5/2/ differ by about 5% indicating that the configuration 3d 4s/sup 2/ of the ground states is perturbed by higher configurations. Averaging these two values we obtain for the quadrupole moment of Sc/sup 45/ Q(Sc/sup 45/) = -(0.22 plus or minus 0.01) x 10/sup -24/ cm/sup 2/. (auth)The hyperfine structure splittings of the electronic ground states2D3/2 and2D3/2 of the stable isotope Sc45 have been measured by the atomic beam magnetic resonance method. From these splittings the magnetic dipole and electric quadrupole interaction constants are found to bea3/2=(269,560±0,02) Mc/sb3/2=−(26,37±0,1) Mc/sa5/2=(109,034±0,01) Mc/sb5/2=−(37,31±0,1) Mc/s. The values of the electric quadrupole moment calculated fromb3/2 andb5/2 differ by about 5% indicating that the configuration 3d 4s2 of the ground states is perturbed by higher configurations.Averaging these two values we obtain for the quadrupole moment of Sc45Q(Sc45)=−(0,22±0,01) · 10−24 cm2.

sup 2

ZusammenfassungMit einer magnetischen Atomstrahlresonanzapparatur wurden in den beiden Grundzuständen2D3/2 und2D5/2 des Y89-Atoms Hochfrequenz-Übergänge zwischen den Zeeman-Komponenten verschiedener Hyperfeinstrukturterme (δF=1-Übergänge) bei Magnetfeldern zwischen 10 und 15 Gauss und Übergänge zwischen den Zeeman Komponenten eines einzelnen Hyperfeinstrukturterms (δF=0-Übergänge) bei Feldstärken zwischen 470 und 490 Gauss gemessen. Hieraus lie\en sich die magnetischen Hfs-Aufspaltungsfaktoren („A-Faktoren“) der beiden Grundzustände wie folgt bestimmen:A (2D3/2)=−(57,217±0,015) MHzA (2D5/2)=−(28,749±0,030) MHz. Der Yttrium-Atomstrahl wurde mit einem Universaldetektor nachgewiesen.

D

In an atomic beam magnetic resonance experiment on Tb159ΔF=0 transitions in several hfs-levels of thermally excited fine structure states have been observed. Detailed analysis of data showed twoJ=15/2 states, oneJ=13/2, oneJ=11/2, and, probably, oneJ=9/2 state to be present. For these levelsgJ-values are given. It was concluded that the ground state of neutral terbium is 4f8 5d 6s28G15/2. The 4f9 6s26H15/2-level lies not more than 1000 cm−1 higher.

sub 3

The hyperfine structure splittings of the electronic ground states2D3/2 and2D3/2 of the stable isotope Sc45 have been measured by the atomic beam magnetic resonance method. From these splittings the magnetic dipole and electric quadrupole interaction constants are found to bea3/2=(269,560±0,02) Mc/sb3/2=−(26,37±0,1) Mc/sa5/2=(109,034±0,01) Mc/sb5/2=−(37,31±0,1) Mc/s. The values of the electric quadrupole moment calculated fromb3/2 andb5/2 differ by about 5% indicating that the configuration 3d 4s2 of the ground states is perturbed by higher configurations.

2/ AND

Using a newly built atomic beam magnetic resonance apparatus the Zeeman effect of the5D ground state multiplet of Fe56 has been studied. From the measurements we determine thegj-factor of the5D4 state to be 1.50020 (3).

sup 2

The hyperfine structure of the groundstate 6s2S1/2 and the nuclear magnetic dipole moment of gold 197 have been studied by the atomic beam magnetic resonance technique. A special high frequency arrangement is described. The hyperfine structure separationΔ v was determined fromΔF=1 transitions. The magnetic dipole momentμI was measured by a direct method. The experiments yield the following results:Δv (2S1/2)=(6099,309±0,010) Mc/secμI (Au197)=+(0,1445±0,0014)μK.

D

The high-frequency transitions between the Zeeman components of a hyperfine structure term ( DELTA F = 0 transitions) in magnetic fields between 470 and 490 gauss were measured in both ground states /sup 2/d/dub 3/2 and /sup 2/ D/sub 5/2 with a magnetic atomic beam resonance apparatus. By simultaneous measurement of a corresponding transition of the /sup 2/S/sub 1/2 ground state of Ag/sup 107/ at equal field strengths, the ratios of the g/sub t/ factors of the ground states of Y and Ag were determined to be: g/sub j/(Y/sup 89/, /sup 2D/sub 3/2//g/sub j(Ag /sup 2 /D/sup 1/2/) = 7/,/sup 2/S/sub 1/2) =ZusammenfassungMit einer magnetischen Atomstrahlresonanzapparatur wurden in den beiden Grundzuständen2D3/2 und2D5/2 des Y89-I-Spektrums Hochfrequenz-Übergänge zwischen den Zeeman-Komponenten jeweils eines Hyperfeinstrukturtermes (δF=0-Übergänge) in Magnetfeldern zwischen 470 und 490 G\ gemessen. Durch gleichzeitige Messung eines entsprechenden Überganges des2S1/2-Grundzustandes von Ag107 bei gleicher Feldstärke konnten die Verhältnisse dergJ-Faktoren der Grundzustände von Y und Ag wie folgt bestimmt werden:gJ(Y89,2D3/2)/gJ(Ag107,2S1/2)=0,399187±0,000013gJ(Y89,2D5/2)/gJ(Ag107,2S1/2)=0,599471±0,000033.