Tübingen 2003 – wissenschaftliches Programm
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HK: Physik der Hadronen und Kerne
HK 12: Poster-Sitzung: Instrumentation und Anwendungen
HK 12.25: Poster
Dienstag, 18. März 2003, 13:30–15:30, Foyer
Eine Speicheranordnung für ultrakalte Neutronen zur Messung der Neutronenlebensdauer — •F. Joachim Hartmann, Igor Altarev, Andreas Frei, Erwin Gutsmiedl, Stephan Paul, Gerd Petzoldt, Rüdiger Picker, Wolfgang Schott, Daniele Tortorella, Uwe Trinks und Oliver Zimmer — Physik-Department, Technische Universität München
Aus Messungen der Lebensdauer des Neutrons und des Koeffizienten A der Korrelation zwischen Neutronenspin und Richtung des Zerfallselektrons lassen sich die Kopplungskonstanten gA und gV der schwachen Wechselwirkung bestimmen. Für die genauesten Messungen der Lebensdauer des Neutrons wurden in der Vergangenheit ultrakalte Neutronen (UCN) in Fallen gespeichert: die UCN (Geschwindigkeit ≤ 7 m/s) werden an deren Wänden reflektiert. Allerdings sind Verluste beobachtet worden, deren Natur nicht völlig geklärt ist. Um diese Verluste zu vermeiden, sollen in einem neuen Aufbau UCN in einer magnetischen Flasche gespeichert werden. Dies ist möglich wegen der Wechselwirkung des magnetischen Moments des Teilchens (µn = 60 neV/Tesla) mit dem Magnetfeld. Allerdings können selbst in supraleitenden Anordnungen nur UCN gespeichert werden. Außerdem werden nur Teilchen einer Spinausrichtung gefangen. Mit einem Durchmesser von 1 m und einer Höhe von etwa 1.2 m ist der Aufbau recht groß. Dafür sind die benötigten Felder moderat (B<2 T). Die Falle ist oben offen, da die Steighöhe der UCN durch die Gravitation begrenzt ist. Das eröffnet die Möglichkeit, die durch ein elektrisches Feld nach oben beschleunigten Zerfallsprotonen mit großflächigen Detektoren nachzuweisen.