Freiburg 2008 – wissenschaftliches Programm

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T: Fachverband Teilchenphysik

T 90: Experimentelle Methoden der Astroteilchenphysik I

T 90.9: Vortrag

Montag, 3. März 2008, 18:45–19:00, KGI-HS 1016

Detektion von niederenergetischen Axionen mit einem MCP Detektor — •Sabine Gerhard, Markus Kuster, Annika Nordt und Dieter H.H. Hoffmann — TU Darmstadt, Institut für Kernphysik, Schlossgartenstrasse 9, 64289 Darmstadt

Mit dem CERN Axion Solar Teleskop (CAST) wird versucht Axionen, die im Inneren der Sonne durch den Primakoff–Effekt entstehen, nachzuweisen. Axionen sind schwach wechselwirkende hypothetische Teilchen, die von Peccei und Quinn zur Lösung des ’starken’ CP-Problems vorgeschlagen wurden. Sie können durch den inversen Primakoff–Effekt, bei dem ein Photon entsteht, nachgewiesen werden. Bisher konnte CAST noch kein Axionsignal detektieren, allerdings das, für den Massenbereich von 10⁻⁶ bis 0.02 eV, beste Limit für die Kopplungskonstante g_aγγ angeben. In Zukunft soll auch nach niederenergetischen Axionen gesucht werden, die im äusseren Teil der Sonne r>0.96 r_sun entstehen und eine Energieverteilung von wenigen eV bis zu 200 eV mit einem Maximum bei 70 eV haben. Der Wellenlängenbereich der konvertierten Photonen liegt nun im optischen bis extremen Ultraviolettbereich. Daher muss ein neues Detektorsystem am CAST Experiment in Betrieb genommen werden. Gut geeignet dafür ist ein Detektor, der zur Zeit an der TU Darmstadt optimiert wird. Dieser basiert auf einem für die ORFEUS Mission an der Universität Tübingen entwickeltem MCP-Detektor. Dieser ist besonders rauscharm und verfügt über eine hohe Quanteneffizienz. Für die Zukunft ist die Verwendung von rauscharmen Glas für die MCP’s geplant, womit ein Hintergrund von ≤0.06 cts/s/cm² erreicht werden kann.