Bonn 2010 – scientific programme

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HK: Fachverband Physik der Hadronen und Kerne

HK 28: Astroteilchenphysik II

HK 28.4: Talk

Tuesday, March 16, 2010, 17:30–17:45, HG VI

Modellierung der Tritiumquelle von KATRIN — •Markus Hötzel — Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Experimentelle Kernphysik

Für die Bestimmung der Neutrinomasse mit einer Sensitivität von 0.2 eV/c² durch das KArlsruhe TRitium Neutrino Experiment KATRIN ist eine detaillierte Modellierung der Tritiumquelle WGTS unerlässlich. Die Windowless Gaseous Tritium Source ist ein Kryostat mit einem 10 m langen Strahlrohr (Durchmesser 90 mm), in das molekulares Tritium T₂ in der Mitte injiziert und an den Enden durch Turbomolekularpumpen abgepumpt wird. Für die Modellierung gilt es zum einen den zu untersuchenden Betazerfall der Tritiummoleküle T₂ mit allen Korrekturen wie z.B. Strahlungskorrekturen und angeregten Zuständen der Tochterkerne ³HeT⁺ zu berücksichtigen, andererseits die physikalischen Quellparameter, ermittelt durch Berechnungen und Testmessungen, in ein präzises 3D-Modell zu implementieren.

Neben einem Statusbericht über den Fortschritt in der Quellmodellierung liegt der Schwerpunkt dieses Vortrags in der Vorstellung der komplexen Gasdynamik der Quelle. Insbesondere wird auf Änderungen des Dichteprofiles der Moleküle eingegangen, hervorgerufen durch das Temperaturprofil, sowohl longitudinal als auch radial/azimutal aufgrund der Kühlung des Strahlrohrs durch beidseitig angebrachte Kühlrohre. Außerdem wird der Einfluss von Quellparametern als systematische Unsicherheiten auf die Bestimmung der Neutrinomasse diskutiert.

Gefördert durch das BMBF unter Kennzeichen 05A08VK2 und die DFG über den SFB TR27.