Neutrinomassenbestimmung aus dem Tritiumzerfall

Präsentation zum Thema: "Neutrinomassenbestimmung aus dem Tritiumzerfall"—  Präsentation transkript:

1 Neutrinomassenbestimmung aus dem Tritiumzerfall
Vortrag von Alexander Gebel am

2 Einführung ß-Zerfall MAC-E-Filter Mainzer Experiment KATRIN

3 Einführung 1930 Pauli postuliert das Neutrino: neutral leicht Spin ½
1956 experimenteller Nachweis von Reines und Cowan

4 Energie-/Massenverteilung
Einführung Energie-/Massenverteilung

5 Einführung  l+/- (-)

6 Einführung

7 ß-Zerfall

8 Energiespektrum der ß-Elektronen beim Tritiumzerfall

9 ß-Zerfall

10 ß-Zerfall

11 ß-Zerfall

12 ß-Zerfall

13 ß-Zerfall

14 Bisherige Tritiumexperimente

15 Magnetic Adiabatic Collimation by an Electrostatic Filter
MAC-E-Filter Magnetic Adiabatic Collimation by an Electrostatic Filter

16 Magnetic Adiabatic Collimation by an Electrostatic Filter
MAC-E-Filter Magnetic Adiabatic Collimation by an Electrostatic Filter

17 MAC-E-Filter Transmissionsfunktion eines MAC-E-Filters

18 MAINZ

19 MAINZ

20 MAINZ

21 Karlsruher Tritium Neutrinoexperiment
KATRIN Karlsruher Tritium Neutrinoexperiment 70 m

22 KATRIN 2 molekulare Tritiumquellen
Elektronentransportsystem und Tritiumeliminierungssystem, bestehend aus dem Kryofallenbereich Vor- und Hauptspektrometer Halbleiterdetektor 70 m

23 KATRIN WGTS:  9cm, L = 10m, T = 30 K erlaubt nahezu maximal Zählrate
QCTS:  8cm, T=1.6 K, d = 35 nm (nur Option)

24 Aufbau des Vorspektrometers
KATRIN Aufbau des Vorspektrometers

25 Aufbau des Vorspektrometers
KATRIN Aufbau des Vorspektrometers

26 Aufbau des Hauptspektrometers
KATRIN Aufbau des Hauptspektrometers transport magnets spectrometer solenoids

27 KATRIN Silizium-Detektor: - hohe Effizienz ( ~ 95 %) - hohe Energieauflösung (DE < 600 eV) - hohe Zählraten ( < 1 MHz) - hohe Ortsauflösung - geringe - Effizienz

28 idealer Platz: Forschungszentrum Karlsruhe
KATRIN idealer Platz: Forschungszentrum Karlsruhe WESTFÄLISCHE WILHELMS-UNIVERSITÄT MÜNSTER einzigartiges Tritiumlabor - hochauflösende Detektoren - sehr gut mit Vakuumtechnik vertraut

29 Literatur Ch. Weinheimer „Laboratory limits on neutrino masses“
Ch. Weinheimer „Haben Neutrinos eine Masse?“ N. Schmitz „Neutrinophysik“ Mayer Kuckuck „Kernphysik“ G. Drexlin „KATRIN: ein neues Tritium-ß-Zerfallsexperiment zur Messung der Masse des Elektronneutrinos im sub-eV-Bereich“ SEMINARE/04talks/NUmass.pdf