Karlsruhe 2011 – wissenschaftliches Programm
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T: Fachverband Teilchenphysik
T 35: Neutrinophysik an Beschleunigern / Andere Gebiete der experimentellen Teilchenphysik
T 35.5: Vortrag
Freitag, 1. April 2011, 15:05–15:20, 30.23: 2-0
Untersuchung von TES-Detektoren zum Nachweis einzelner Photonen für die Suche nach WISPs bei ALPS II — •Jan Dreyling-Eschweiler — DESY, Hamburg, Deutschland
Das Any-Light-Particle-Search (ALPS) Experiment bei DESY ist auf der direkten Suche nach Evidenzen von Weakly-Interacting-Slim-Particles (WISPs), wie zum Beispiel axionartigen Teilchen, Hidden-Photons oder Mini-Charged-Particles. Da die Kopplung dieser Teilchen an Photonen klein ist, ist die Herausforderung bei diesem Light-Shining-Through-A-Wall Experiment auf sehr kleine Photonenflüsse (< 10−3 s−1) sensitiv zu sein. Die gesamte Empfindlichkeit von ALPS II hängt von den Komponenten des Experiments ab – natürlich auch vom Detektor, der diese sehr kleinen Photonenflüsse zuverlässig messen können sollte.
Daher verfolgt die ALPS-Kollaboration den Aufbau eines Transition-Edge-Sensor (TES) Detektors. Dabei handelt es sich um ein Tieftemperatur-Kalorimeter, welches seinen Arbeitspunkt bei einem supraleitenden Übergang (∼ 0.1 K) hat. Dadurch ist der Sensor für kleinsten Energieänderungen sensitiv und hat zusätzlich eine hohe Energie- (∼ eV) und Zeitauflösung (∼ µs). Die Auslese des TES erfolgt über SQUIDs (Superconducting-Quantum-Interference-Device), um das Rauschen gering zu halten.
In dem Vortrag wird die Funktionsweise von TES-Detektoren, deren Vor- und Nachteile im Vergleich zu anderen Detektoren, sowie die Entwicklung im Hinblick auf das ALPS-Experiment vorgestellt.