Revue 1997 - pagina 86

Zeeman-overgangen te induceren. Gepolariseerd waterstof wordt gebruikt om te bestuderen in welke mate de spin van het proton wordt veroorzaakt door de quarks, waaruit het proton is opgebouwd. Verder kan worden bestudeerd of het proton een sferisch dan wel een gedeformeerd object is. Deuterium is de meest eenvoudige kern. De studie van spineffecten kan licht werpen op de theoretische beschrijving van sterk wisselwerkende veel-deeltjes systemen, zij het kernen, kernmaterie, of neutronensterren. De ^He bron werkt volgens het principe van metastability-exchange optisch pompen. Hierbij wordt een deel van het ^He gas in een metastabiele triplet toestand gebracht en vervolgens gepolariseerd met een laser. De atoomkern van ^He bevat twee protonen en een neutron. De spins van de twee protonen zullen voornamelijk in tegenovergestelde richtingen wijzen, zodat de spin van deze kern voor een groot deel gedragen wordt door het neutron. Indien men erin slaagt de spins van alle atomen in een ^He systeem te richten dan is het mogelijk een effectief ensemble gepolariseerde neutronen te verkrijgen. Dat is belangrijk omdat meer dan de helft van de materie

32

waaruit onze dagelijkse wereld bestaat, is opgebouwd uit neutronen, en onze kennis hiervan is uiterst beperkt. Fysici hebben bijvoorbeeld al meer dan veertig jaar geprobeerd de ladingsverdeling van het neutron te meten. Dat bleek moeilijk te zijn omdat een vrij neutron in ongeveer vijftien minuten vervalt in een proton.

elektron en antineutrino, en dat is niet lang genoeg om een goede meting te kunnen uitvoeren. Echter met de komst van geavanceerde experimentele technieken is het nu mogelijk om de neutronen die gebonden zijn in gepolariseerde kernen te gebruiken, om zo een nauwkeurige meting uit te voeren van deze ongrijpbare

vrije Universiteit

amsterdam

observabele. Een precieze kennis van deze ladingsverdeling kan belangrijke aanwijzingen geven over de sterke krachten die de quarks binden in neutronen, protonen en andere samengestelde deeltjes. De werkzaamheden in het spinfysica-laboratorium vereisen expertise op het gebied van atoom-, molecuul, kern- en hoge-energiefysica en profiteren van kennis en activiteiten van andere vakgroepen en het lasercentrum. Ook vindt er samenwerking plaats met wetenschappers van de afdeling voor Biomoleculaire fysica van de universiteit Utrecht, NIKHEF, medici van het academisch ziekenhuis te Utrecht, en vertegenwoordigers uit de industrie (onder meer Philips). Er wordt onderzoek verricht naar de mogelijkheden gepolariseerd ^He te gebruiken om verbeteringen aan te brengen in magnetic resonance imaging (MRI) van bepaalde organen. In eerste instantie wordt hierbij gedacht aan afbeeldingen van longen en luchtwegen. Het voordeel van ^He is vooral de veel hogere polarisatie in vergelijking tot de conventionele proton MRI (ongeveer een factor 100.000). ^He is overigens een volledig ongevaarlijk edelgas. (Prof.dn J.F.J. van den Brand)

Revue

Deze tekst is geautomatiseerd gemaakt en kan nog fouten bevatten. Digibron werkt voortdurend aan correctie. Klik voor het origineel door naar de pdf. Voor opmerkingen, vragen, informatie: contact.

Op Digibron -en alle daarin opgenomen content- is het databankrecht van toepassing. Gebruiksvoorwaarden. Data protection law applies to Digibron and the content of this database. Terms of use.

Printen