Bonn 2010 – wissenschaftliches Programm
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HK: Fachverband Physik der Hadronen und Kerne
HK 45: Instrumentierung VII
HK 45.4: Vortrag
Donnerstag, 18. März 2010, 14:45–15:00, HG V
PENeLOPE - ein Speicherexperiment zur Bestimmung der Neutronenlebensdauer — •Stefan Materne — TU München, Physik Department
An der Technischen Universität München wird ein neues Präzisionsexperiment zur Bestimmung der Lebensdauer τn des freien Neutrons vorbereitet. Letzte Messungen von τn wiesen eine Diskrepanz von 6 σ auf und der PDG Mittelwert von 885.7s (± 0.8s) bleibt ungewiss. Dies hat zum Beispiel Auswirkungen auf die primordiale Heliumhäufigkeit, wie sie von Modellen zur Nukleosynthese vorhergesagt wird. In PENeLOPE werden ultrakalte Neutronen (UCN) in einem magnetischen Multipolfeld gespeichert, das von supraleitenden Spulen erzeugt wird. In vertikaler Richtung sind die UCN durch die Gravitationskraft gebunden, sodass die Falle nach oben offen gelassen werden kann. Dadurch können die Protonen aus dem Neutronenzerfall durch die Kombination aus magnetischen und elektrischen Feldern aus der Falle extrahiert werden. Eine zeitaufgelöste Detektion der Protonen erlaubt die direkte Messung der Zerfallskonstante des Neutrons. Der Vortrag wird den konzeptionellen Aufbau des Experiments unter Berücksichtigung der systematischen Effekte beinhalten. Eine mögliche Realisierung des Protonendetektors durch Mikrokanal-Platten wird vorgestellt werden. Das Projekt wird gefördert vom Maier-Leibnitz-Laboratorium der Technischen Universität München sowie der Ludwig-Maximilians-Universität München, der Deutschen Forschungsgemeinschaft und dem Exzellenzcluster „Structure and Origin of the Universe“.