Bonn 2010 – wissenschaftliches Programm

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HK: Fachverband Physik der Hadronen und Kerne

HK 45: Instrumentierung VII

HK 45.1: Vortrag

Donnerstag, 18. März 2010, 14:00–14:15, HG V

Monte Carlo Simulation für UCN Quellen und Experimente — •Rüdiger Picker, Wolfgang Schreyer und Marco Selig — TU München, Physik Department E18

Experimente mit ultrakalten Neutronen (UCN) leisten einen wichtigen Beitrag in der Kern- und Teilchenphysik: Komplementär zu Hochenergieexperimenten werden Neutronen sehr geringer Energie verwendet. Aufgrund der viel längeren Beobachtungszeit von mehreren 100 Sekunden, wird jedoch eine weitaus höhere Präzision bei den Messungen erreicht. Die Simulation dieser Experimente, wie hier am Beispiel des Lebensdauerexperiments PENeLOPE gezeigt wird, spielt dabei eine ebenso wichtige Rolle für die Auslegung des Experiments als auch für die spätere Datenanalyse wie bei z.B. LHC Experimenten. Vorgestellt wird ein Code zur Monte-Carlo-Simulation von Experimenten mit ultrakalten Neutronen. Bei der Bahnverfolgung von UCN werden dabei Gravitation, Kräfte im inhomogenen Magnetfeld, Spinpräzession und Wechselwirkung mit Materie z.B. des Speicherbehälters (Absorption, Streuung und Reflexion) berücksichtigt. Die Zerfallsprodukte Elektron und Proton können in elektrischen und magnetischen Feldern verfolgt werden. Das Prinzip der Simulation wird vorgestellt und anhand von Ergebnissen erläutert. Insbesondere eine Schnittstelle zu gängigen CAD Programmen wird vorgestellt, die es enorm erleichtert komplizierte Geometrien zu realisieren. Gefördert durch das Maier-Leibnitz-Laboratorium, die Deutsche Forschungsgemeinschaft und den Exzellenzcluster "Origin and Structure of the Universe".