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T: Teilchenphysik

T 504: Neutrinos 1

T 504.6: Talk

Thursday, March 18, 1999, 11:35–11:50, TE11

Projektstudie für ein Spektrometer mit einer Sensitivität auf eine Neutrinomasse von ≤ 1 eV/c² — •L. Bornschein, J. Bonn, B. Degen, E. Otten und Ch. Weinheimer — Institut für Physik, Joh. Gutenberg-Universität, 55099 Mainz

Durch die aktuellen Resultate zu atmosphärischen und solaren Neutrinos von Superkamikande und anderen Experimenten wird die Existenz von Neutrinomassen sehr wahrscheinlich. Allerdings können durch Neutrinooszillationen nur Differenzen von Neutrinomassenquadraten bestimmt werden. Die direkte Bestimmung von Neutrinomassen aus der Kinematik schwacher Zerfälle hat den großen Vorteil, unanabhängig von weiteren Annahmen über Neutrinoeigenschaften zu sein. Hier liefert die Untersuchung des Tritium β-Zerfalls die niedrigsten Obergrenzen. Das Ziel sollte sein, mit dieser Methode den ganzen kosmologisch relevanten Bereich bis zu Neutrinomassen von unter 1 eV/c² untersuchen zu können.

Dies erfordert eine erhebliche Verbesserung von Luminosität und Auflösung im Vergleich zu den laufenden Experimenten, insbesondere auch wegen der von der Troitsk Gruppe berichteten Anomalie im β-Spektrum. Die Troitsk Gruppe beschreibt diese Anomalie als monoenergetische Linie im β-Spektum knapp unterhalb des Endpunkt, die in Position und Amplitude mit einer Periode von einem halben Jahr variiert.

Das Konzept eines großen elektrostatischen Spektrometers mit adiabatischer magnetischer Kollimation und der Option der Flugzeitanalyse [1], mit der das Spektrum mit 1 eV Energieauflösung differentiell gemessen werden kann, wird vorgestellt. Mit diesem Spektrometer kann die Korrelation zwischen eventuellen lokalen Anomalien und der Neutrinomasse weitgehend aufgehoben werden.

[1] J. Bonn et al., Nucl. Instr. Meth A (im Druck)