Bonn 2010 – wissenschaftliches Programm

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T: Fachverband Teilchenphysik

T 67: Detektorsysteme I

T 67.4: Vortrag

Dienstag, 16. März 2010, 17:40–17:55, HG ÜR 7

Entwicklung eines Präzisions-Intensitätsmonitors für einen keV-Elektronenstrahl — •Udo Schmitt und Martin Babutzka — KIT, Institut für experimentelle Kernphysik

Das Karlsruhe Tritium Neutrinoexperiment (KATRIN) zur Bestimmung der Neutrinomasse aus dem Energiepektrum des Tritium-Betazerfalls basiert auf einer intensiven fensterlosen gasförmigen Tritiumquelle und einem hochauflösenden System zweier elektrostatischer Retardierungsspektrometer (MAC-E-Filter). Von großer Bedeutung ist dabei die Stabilität der Quelle (10¹¹ Bq), deren Emission auf 0,1% stabil bleiben muss, um eine Sensitivität von m_ν < 0,2 eV/c² zu erreichen. Fluktuationen der Tritium-Säulendichte beeinflussen die spektrale Emission, müssen daher registriert und bei der Datenauswertung berücksichtigt werden. Dies erfordert einen Halbleiter-Strahlmonitordetektor in Vorwärtsrichtung. Er soll das integrale Spektrum permanent mit hoher Präzision messen und wird unter Ultrahochvakuumbedingungen (10⁻¹¹ mbar) im Strahlgang der Beta-Zerfallselektronen positioniert. Im Messbetrieb tritt dabei eine Zählrate im Bereich von 1.7· 10⁶ 1/(s·mm²) auf. Als mögliche Detektorelemente kommen Silizium-Driftdetektoren oder PIN-Dioden zum Einsatz. Der Vortrag stellt die spezifischen Anforderungen des Detektorsystems vor und zeigt den aktuellen Entwicklungsstatus.

Gefördert vom SFB TR 27 A2 (Neutrinos and Beyond).