Mainz 2014 – wissenschaftliches Programm

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T: Fachverband Teilchenphysik

T 89: Niederenergie-Neutrinophysik 4

T 89.3: Vortrag

Mittwoch, 26. März 2014, 17:20–17:35, P106

Untergrund durch gespeicherte Elektronen am KATRIN-Experiment - Simulation und Messung — •Nikolaus Trost für die KATRIN Kollaboration — Karlsruher Institut für Technologie (KIT) — Institut für experimentelle Kernphysik (IEKP)

Für die modellunabhängige Messung der effektiven Neutrinomasse mit einer Sensitivität von 200 meV/c² (90% C.L) durch Untersuchung des Betaspektrums von Tritium am Endpunkt benötigt das Karlsruher Tritium Neutrino Experiment einen Untergrund von weniger als 10⁻² cps. Die Elektronen einer fensterlosen, gasförmigen Tritiumquelle, werden adiabatisch zu Vor- und Hauptspektrometer geführt, welche die Elektronenenergie nach dem MAC-E Filter Prinzip analysieren, und von einem Siliziumdetektor gezählt. Elektronen anderer Quellen, wie den radioaktiven Zerfällen von Radon (219, 220), können im Volumen der Spektrometer magnetisch gespeichert werden und durch kaskadierte Ionisation von Restgasatomen im Vakuum (∼ 10⁻¹¹ mbar) den Untergrund deutlich erhöhen. Um diese Untergrundkomponente zu minimieren sind Simulationen des Untergrundverhaltens und verschiedener aktiver Untergrundreduktionsmethoden am Hauptspektrometer nötig. Hierfür wird das von der KATRIN-Kollaboration entwickelte Simulationspaket KASSIOPEIA eingesetzt. In diesem Vortrag soll auf die hohen Anforderungen an die präzise Teilchenspurverfolgung über lange Zeiten eingegangen werden. Darüber hinaus werden die Ergebnisse von Monte Carlo Simulationen sowie den ersten Testmessungen vorgestellt.

Diese Arbeit wurde gefördert durch das BMBF-Projekt 05A11VK3 und die Helmholtz-Gemeinschaft.