Neutrinomassenbestimmung aus dem Tritiumzerfall Vortrag von Alexander Gebel am 01.02.2005
Einführung ß-Zerfall MAC-E-Filter Mainzer Experiment KATRIN
Einführung 1930 Pauli postuliert das Neutrino: neutral leicht Spin ½ 1956 experimenteller Nachweis von Reines und Cowan
Energie-/Massenverteilung Einführung Energie-/Massenverteilung
Einführung l+/- (-)
Einführung
ß-Zerfall
Energiespektrum der ß-Elektronen beim Tritiumzerfall
ß-Zerfall
ß-Zerfall
ß-Zerfall
ß-Zerfall
ß-Zerfall
Bisherige Tritiumexperimente
Magnetic Adiabatic Collimation by an Electrostatic Filter MAC-E-Filter Magnetic Adiabatic Collimation by an Electrostatic Filter
Magnetic Adiabatic Collimation by an Electrostatic Filter MAC-E-Filter Magnetic Adiabatic Collimation by an Electrostatic Filter
MAC-E-Filter Transmissionsfunktion eines MAC-E-Filters
MAINZ
MAINZ
MAINZ
Karlsruher Tritium Neutrinoexperiment KATRIN Karlsruher Tritium Neutrinoexperiment 70 m
KATRIN 2 molekulare Tritiumquellen Elektronentransportsystem und Tritiumeliminierungssystem, bestehend aus dem Kryofallenbereich Vor- und Hauptspektrometer Halbleiterdetektor 70 m
KATRIN WGTS: 9cm, L = 10m, T = 30 K erlaubt nahezu maximal Zählrate QCTS: 8cm, T=1.6 K, d = 35 nm (nur Option)
Aufbau des Vorspektrometers KATRIN Aufbau des Vorspektrometers
Aufbau des Vorspektrometers KATRIN Aufbau des Vorspektrometers
Aufbau des Hauptspektrometers KATRIN Aufbau des Hauptspektrometers transport magnets spectrometer solenoids
KATRIN Silizium-Detektor: - hohe Effizienz ( ~ 95 %) - hohe Energieauflösung (DE < 600 eV) - hohe Zählraten ( < 1 MHz) - hohe Ortsauflösung - geringe - Effizienz
idealer Platz: Forschungszentrum Karlsruhe KATRIN idealer Platz: Forschungszentrum Karlsruhe WESTFÄLISCHE WILHELMS-UNIVERSITÄT MÜNSTER einzigartiges Tritiumlabor - hochauflösende Detektoren - sehr gut mit Vakuumtechnik vertraut
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“ http://www-ik.fzk.de/katrin http://www1.physik.tu-muenchen.de/lehrstuehle/T30d/lectures/ SEMINARE/04talks/NUmass.pdf