Von Johannes Hauptmann und Tobias Riehle

Präsentation zum Thema: "Von Johannes Hauptmann und Tobias Riehle"—  Präsentation transkript:

1 Von Johannes Hauptmann und Tobias Riehle
Myonzerfall Von Johannes Hauptmann und Tobias Riehle

2 Gliederung Ziel des Versuchs Theorie Aufbau Durchführung Auswertung
Ergebnis Probleme Präsentationstitel

3 Ziel Lebensdauer von Myonen Masse von Myonen
Kopplungskonstante der schwachen Wechselwirkung Umgehen mit komplizierten Schaltungen Präsentationstitel

4 Theorie Myonen sind Leptonen Teilchenmodell 25.04.2017
Präsentationstitel

5 Bild vom Teilchenmodell

6 Theorie Myonen entstehen aus kosmischer Strahlung
Erreichen die Erde auf Grund relativistischer Bewegung Zerfallen in Elektronen und Neutrinos Aus dem Zerfall lässt sich die Masse ermitteln Präsentationstitel

7 Bild für kosmische Strahlung

8 Bild für Myonzerfall

9 Theorie Lebensdauer aus Fermis goldener Regel bestimmen
Aus Masse und Lebensdauer lässt sich Kopplungskonstante berechnen Kopplungskonstante ist ein Maß für die Stärke der schwachen Wechselwirkung Berechnung erfolgt mit der V-A Theorie Für kleine Impulse ist G konstant Präsentationstitel

10 Bild Schaltplan

11 Kompletter Aufbau Bild

12 Kompletter Aufbau Bild

13 Aufbau Kabel Verzögerung kann vernachlässigt werden
Anfällig für Berührungen Präsentationstitel

14 Bild Aufbau

15 Aufbau Photomultiplier „Vervielfacht“ die ankommenden Elektronen
Szintillator Sendet Impulse aus wenn Zerfall im Tank stattfindet Präsentationstitel

16 Bild Photomultiplier und Szintillator

17 Aufbau Amplifier Gibt die Signale der PM als Puls aus Addierer
Addiert die einkommenden Pulse Präsentationstitel

18 Bild Amplifier

19 Bild Amplifier und Addierer

20 Aufbau Delay Gibt dem Puls eine Verzögerung Gate
Lässt nur Signale durch die in einem bestimmten Intervall kommen Präsentationstitel

21 Bild Gate und Delay

22 Aufbau Shaping Amplifier Integriert über das einkommende Signal
Ändert die Polung MCA Gibt die Signale an den PC weiter Präsentationstitel

23 Bild Shap Amp + MCA

24 Aufbau Diskriminator Gibt konstante Ausgangssignale wenn das einkommende eine bestimme Schranke übersteigt Koinzidenz Gibt ein summiertes Ausgangssignal wenn beide ein Eingangssignal liefern Präsentationstitel

25 Bild Disc und coinc

26 Bild coinc

27 Aufbau Gate Delay Verzögert das Signal und verlängert es Time Unit
Verlängert das Signal Präsentationstitel

28 Bild Gate Del und TU

29 Aufbau Pulser Gibt einen kontinuierlichen Puls Tac
Gibt ein Ausgangssignal wenn ein Puls in einer gewissen Zeit kommt Präsentationstitel

30 Bild Pulser und Tac

31 Bild Pulser und TAC

32 Durchführung Messung Pedestal Messung Photoelektronik
Messung Zeitspektrum Messung Betaspektrum Präsentationstitel

33 Schaltplan Pedestal.

34 Schaltplan Photoelektronik

35 Schaltplan Zeitmessung

36 Schaltplan Betaspektrum

37 Auswertung Auswertung Pedestal -> Energieeichung
Auswertung Photoelektronik Auswertung Zeitmessung -> Lebensdauer Auswertung Betaspektrum -> Masse Präsentationstitel

38 Bilder + Graphen zu Pedestal

39 Bilder + Graphen zu Phoroelektronik

40 Bilder + Graphen zu Zeitmessung

41 Bilder + Graphen zu Betapsektrum

42 Auswertung Fit für β spektrum Faltung mit verschmiertem Gauß
Lage zu theoretischem Graph Präsentationstitel

43 Gliederung Theorie Geräte Aufbau Präsentationstitel

44 Theorie Myonen in Materie (Energieverlust über Bethe-Bloch) 25.04.2017
Präsentationstitel

45 Theorie Myonen in Materie (Energieverlust über Bethe-Bloch)
Massenbestimmung (durch Impulserhaltung) Präsentationstitel

46 Theorie Myonen in Materie (Energieverlust über Bethe-Bloch)
Massenbestimmung (durch Impulserhaltung) Detektion wegen relativistischer Kinematik Präsentationstitel

47 Dirac-Formalismus Spinoren Psi Diracgleichung J = Psi Gamma Psi
Präsentationstitel

48 V-A-Theorie 4-Fermionen-Puntwechselwirkung Nutze aus der QED:
Umformulierung zu M = G I I Operator O verletzt Parität -> Präsentationstitel

49 Aktuelle schwache Wechselwirkung
Fermi verletzt Wahrscheinlichkeitserhaltung Benötigt zusätzlichen Propagatorterm V-A gültig für niedrige Energien Präsentationstitel

50 Theorie Theoretische Ergebnisse m = 105,66 MeV τ = 2,2 μs 25.04.2017
Präsentationstitel

51 Theoretische Beta-Kurve
Präsentationstitel

52 Gliederung Theorie Geräte Aufbau Präsentationstitel

53 Photomultiplier Verfielfacht einkommende Photonen
Sendet Elektronen aus Präsentationstitel

54 Szintillator Moleküle durch Myon angeregt
Energie als Photon ausgesandt Präsentationstitel

55 Amplifier Einfache Verstärkung des Signals 25.04.2017
Präsentationstitel

56 Koinzidenzeinheit (AND)
Eingangssignale werden addiert Präsentationstitel

57 Geräte Attenuator (schwächt das Signal ab) 25.04.2017
Präsentationstitel

58 Geräte Attenuator (schwächt das Signal ab)
Delay (verzögert das einkommende Signal) Präsentationstitel

59 Geräte Attenuator (schwächt das Signal ab)
Delay (verzögert das einkommende Signal) Linear Gate (das eintreffende Signal wird ausgegeben, wenn das Fenster geöffnet ist; wird als Filter von Signalen genutzt) Präsentationstitel

60 Shaping Amplifier Integriert über das einkommende Signal
Höhe entspricht Ladungsmenge Präsentationstitel

61 Discriminator Sendet genormte Signale wenn ein Schwellenwert überschritten wird Präsentationstitel

62 Geräte Gate Delay (kann Signale verzögern und verlängern) 25.04.2017
Präsentationstitel

63 Geräte Gate Delay (kann Signale verzögern und verlängern)
Timing Unit (verändert die Länge des Signals) Präsentationstitel

64 Geräte Gate Delay (kann Signale verzögern und verlängern)
Timing Unit (verändert die Länge des Signals) Kabel Präsentationstitel

65 Time to Amplitude Converter
Zeitdifferenz wird in Puslhöhe umgerechnet Verläuft proportional Präsentationstitel

66 Gliederung Theorie Geräte Aufbau Präsentationstitel

67 Messungen Durchflug Photoelektronenstatistik Betaspektrum Zeitspektrum
Pedestal Untergrund Präsentationstitel

68 Photoelektronentatistik
Präsentationstitel

69 Durchflugspektrum Präsentationstitel

70 Betaspektrum / Zeitmessung
Präsentationstitel

71 Präsentationstitel