Persbericht
Dr. Kjeld Eikema werkt op de VU aan bekroonde techniek
VU-wetenschapper werkte samen met Nobelprijswinnaar Natuurkunde
Gisteren is bekend geworden dat de Nobelprijs voor de Natuurkunde 2005 naar Roy J. Glauber, John L. Hall en Theodor W. Hänsch gaat. Natuukundige Kjeld Eikema van de afdeling Atoom-, molecuul- en laserfysica heeft van 1996 t/m 2000 samengewerkt met Theodor Hänsch, (directeur van het Max-Planck-Institut für Quantenoptik in München). Eikema werkt op dit moment als universitair docent in het lasercentrum van de Vrije Universieit aan de verdere ontwikkeling en toepassing van de bekroonde frequentiekamtechniek, en was bovendien de eerste die in Nederland een freqentiekam bouwde en toepaste.
De bekroonde frequentiekamtechniek werd ontwikkeld in de periode dat Eikema post-doc was in de groep van Hänsch. Deze ontwikkeling, die Eikema van nabij meemaakte, inspireerde hem om in Nederland op het terrein van frequentiekammen en de toepassingen daarvan een eigen groep op te zetten. In 2001 kreeg Eikema daarvoor een Vidi-subsidie (Vernieuwingsimpuls) van NWO.
VU-onderzoek frequentiekam: toepassing en verbetering
Het frequentiekamonderzoek aan het Lasercentrum VU richt zich op de toepassingen van frequentiekammen, zoals zeer nauwkeurige spectroscopie aan atomen en moleculen om fundamentele theorieen te kunnen testen, maar ook aan de verdere ontwikkeling van het frequentiekamprincipe om de toepassingsgebieden te vergroten. Een voorbeeld is het versterken van infrarood licht uit een frequentiekamlaser (die een continue stroom aan korte lichtpulsen afgeeft) tot piekvermogens van een terawatt om daarmee zeer gecontroleerd extreem korte lichtpulsen te kunnen produceren bij zeer korte golflengten zoals extreem-ultraviolet en Röntgenstraling. Met dat licht kunnen dynamische eigenschappen van atomen en moleculen onderzocht worden met een grote precisie in tijd, ruimte en frequentie. In januari van dit jaar publiceerde Eikema in Science over het gecontroleerd versterken van frequentiekamlasers een een toepassing daarvan.
Achtergrond prijswinnend onderzoek
De Nobelprijs is verleend voor de kwantumtheoretische beschrijving van de eigenschappen van licht (Glauber), en voor technieken en experimenten die het mogelijk hebben gemaakt extreem nauwkeurige experimenten uit te voeren met lasers (Hall en Hänsch). Deze experimenten hebben het mogelijk gemaakt lichtfrequenties (honderden THz) te bepalen met een ongekende precisie, wat onder andere geleid heeft tot een betere theoretische beschrijving van de atoomstructuur. In de toekomst kan dit betere atoomklokken opleveren, en mogelijk als gevolg daarvan bijvoorbeeld ook een nauwkeuriger GPS-localiseringssysteem. Vooral de recente uitvinding van de zogeheten frequentiekam-laser door Theodor Hänsch (en John Hall) heeft een ware revolutie teweeggebracht op het gebied van nauwkeurige frequentiemetingen.
Kjeld Eikema heeft als post-doc in de groep van Theodor Hänsch gewerkt aan het ontwikkelen van een laser voor het zogeheten laserkoelen van antiwaterstof. Antiwaterstof, een paar jaar geleden voor het eerst op het CERN waargenomen door twee onderzoeksgroepen, is de antimaterie variant van het gewone waterstofatoom. Het idee is om beide typen atomen met elkaar te vergelijken door extreem nauwkeurige spectroscopie (bepaling van de kleur, oftewel de frequentie van het licht, waarbij atomen licht absorberen), om zo te zien of de eigenschappen van beide soorten atomen voldoen aan fundamentele symmetrie-eigenschappen. Het uiteindelijke doel is te testen op 15 tot 18 cijfers nauwkeurig met behulp van onder andere een frequentiekamlaser en de methoden die Hänsch ontwikkelde voor experimenten aan gewoon atomair waterstof.
Vrije Universiteit Amsterdam