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VA: Fachverband Vakuumphysik und Vakuumtechnik

VA 4: KATRIN Vacuum Systems

VA 4.1: Vortrag

Montag, 26. März 2012, 15:20–15:40, HFT-FT 131

Tritiumnachweis per β-induzierter Röntgenspektroskopie — •Marco Röllig — für die KATRIN Kollaboration, Karlsruher Institut für Technologie, Institut für Experimentelle Kernphysik

Das KArlsruher TRItium Neutrino-Experiment KATRIN untersucht spektroskopisch das Elektronenspektrum des Tritium β-Zerfalls ³H → ³He+e⁻+ ν_e nahe dem kinematischen Endpunkt von 18,6 keV. Mit ei- ner fensterlosen, molekularen, gasförmigen Tritiumquelle hoher Luminosität und einem hochauflösenden elektrostatischen Filter mit bisher unerreichter Energieauflösung Δ E = 1 eV, wird KATRIN eine modellunabhängige Bestimmung der Neutrinomasse mit einer erwarteten Sensitivität von 0,2 eV (90% CL) ermöglichen. Für eine derart präzise Massenbestimmung ist insbesondere die Stabilität der Quelle bezüglich ihrer β-Aktivität ein Schlüsselparameter. Ein präzises Monitoring ist für die erforderliche Stabilität der Quelle von 0,1% notwendig.

Die Nachweisgenauigkeit eines Tritium-Bremsstrahlungsmonitors wird unter anderem durch das zu erwartende Untergrundsignal limitiert. Untergrund entsteht durch Permeation von Tritium durch das Bremsstrahlung erzeugende Element (Be-Fenster mit Au) sowie durch Adsorption von Tritium auf Gold- und Edelstahloberflächen. Die Machbarkeit eines Bremsstrahlungsmonitors für Tritium wurde mithilfe eines Testaufbaus am Tritiumlabor Karlsruhe (TLK) gezeigt. Gleichzeitig wurde die Sensitivität auf adsorbiertes Tritium von wenigen Monolagen auf Edelstahloberflächen demonstriert. Dieser Vortrag stellt den Aufbau und die Resultate vor.