Im Rahmen dieser Arbeit wird die atomchipbasierte Experimentierkammer für den Einsatzin den Höhenforschungsraketenmissionen MAIUS-2 und 3 aufgebaut und mit einem bodengestütztenSystem in Betrieb genommen. Die neue Apparatur ermöglicht innerhalb von3.4 s die Erzeugung von Bose-Einstein-Kondensaten mit 3*10E5 Rb-87 Atomen oder 6*10E4K-41 Atomen. Zusätzlich können quantenentartete Mischungen mit variablen Isotopenverhältnissenbereitgestellt werden. In Untersuchungen zur sympathetischen Kühlung vonK-41 durch Rb-87 wird der Einfluss der Gravitation auf Thermalisierungsraten quantifiziert.Das Expansionsverhalten frei fallender Bose-Einstein-Kondensate wird für beide Isotopeuntersucht. Transiente Magnetfelder während des Ausschaltens der Magnetfalle zeigendabei einen erheblichen Einfluss auf die Expansion und müssen in Simulationen berücksichtigtwerden. Im Rahmen der Analyse kollektiver Anregungen reiner und gemischterKondensate kann eine gegenseitige Dämpfung der Anregungen aufgrund der gegenseitigenWechselwirkung aufgezeigt werden. Schließlich wird der Einfluss der Gravitation auf denGrundzustand und die Massenschwerpunktsbewegung der wechselwirkenden Ensemblesdurch Rotation der Apparatur in Flugzeitmessungen untersucht.
This thesis presents the next generation atom chip apparatus for the sounding rocketmissions MAIUS-2 and -3. With the new apparatus, Bose-Einstein condensates containing3 · 10E5 atoms of Rb-87 or 6 · 10E4 atoms of K-41 are generated within 3.4 s in ground-basedoperation. In addition, quantum degenerate mixtures with variable isotope ratios can beprovided. An analysis of sympathetic cooling of K-41 under the influence of gravity andprospects for thermalization rates in microgravity are given. The expansion dynamics ofsingle species Bose-Einstein condensates released from a magnetic trap is analyzed in detail.It is shown that transient magnetic fields during trap switch-off have a considerable impacton the expansion dynamics. Further, collective excitations of single and mixed ensemblesare evaluated. Due to interspecies damping, collective excitations of interacting mixturesof K-41 and Rb-87 are strongly suppressed. Finally, the influence of gravity on a trappedand strongly interacting mixture is observed via rotation of the whole apparatus.