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HK: Fachverband Physik der Hadronen und Kerne

HK 54: Instrumentierung IX

HK 54.3: Vortrag

Donnerstag, 24. März 2011, 14:30–14:45, HS1

Ortsaufgelöste Bestimmung der Detektor-Effizienz an COBRA-CZT-CPG Detektoren — •Daniel Gehre und Arnd Sörensen — Institut für Kern- und Teilchenphysik, TU Dresden

Das COBRA-Experiment nutzt CdZnTe-Halbleiter-Detektoren um den erwarteten 0v2b-Zerfall verschiedener Isotope des CZTs nachzuweisen und deren Halbwertzeit zu bestimmen. Über die ermittelte Halbwertzeit lässt sich dann mit Kenntnis der Matrixelemente und das Phasenraumfaktors des Zerfalls die Neutrinomasse berechnen. Grundlegend für dieses Experiment ist neben einem möglichst untergrundfreien Betrieb auch die genaue Kenntnis der Charakteristiken der eingesetzten CZT-CPG-Detektoren. Da sich die Ladungsträgerbeweglichkeiten im Kristall um fast 2 Größenordnungen voneinander unterscheiden und mikroskopische Störungen im Detektor-Kristall die Effizienz des Nachweises eines Ereignisses negativ beeinflussen, ist es notwendig, die Detektoren nach ihrer Güte zu gruppieren. Die Detektoren werden dafür mit einem hoch kollimierten Photonenstrahl (662keV) abgescannt, die spektrale Detektorantwort ortsaufgelöst analysiert und mit der totalen Nachweiseffizienz sowie theoretischen Vorhersagen verglichen. Der Ladungsträgerverlust führt im Wesentlichen zu einer Degradation der Energieauflösung des Detektors. In Kombination mit einer Puls-Shape-Analyse lässt sich die detektorspezifische Korrekturfunktion für den Ladungsträgerverlust beim Transfer vom Entstehungsort zu den Elektroden angeben. Eine solche Korrektur ermöglicht eine Effizienzsteigerung des Experiments und verbessert somit die erreichbare Nachweisgrenze.