Berlin 2005 – wissenschaftliches Programm
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HK: Physik der Hadronen und Kerne
HK 22: Postersitzung
HK 22.97: Poster
Montag, 7. März 2005, 16:30–18:00, TU MA141
Eine kondensierte 83mKr-Konversionselektronenquelle für das KATRIN-Experiment — •Matthias Prall, Matthias Prall, Beatrix Ostrick und Beatrix Ostrick — Institut für Kernphysik Münster
Das KATRIN-Experiment wird mνe2 aus dem β-Zerfall von Tritium mit einer Signifikanz von 5 σ für eine Masse von 0,35 eV/c2, bzw. 3 σ für eine Masse von 0.3 eV/c2 messen. Für kleinere Neutrinomassen wird es möglich sein, eine Obergrenze von 0,2 eV/c2 bei 90% CL anzugeben. Hierfür wird der sogenannte MAC-E (magnetic adiabatic collimation followed by electrostatic filter) Filter eingesetzt.
Für die Messung wird der MAC-E Filter mit einer Retardierungsspannung im Bereich von 18,6 kV versorgt. Man muss in der Lage sein, Fluktuationen σ dieser Spannung im Bereich unter 60 meV zu erkennen, da eine unerkannte Fluktuation über die Relation Δ mνe2 =−2σ2 die Neutrinomasse verfälschen würde. Uns dienen K-Konversionselektronen von 83mKr bei 17,8 keV mit einer Breite von 2,9 eV als nuklearer/atomarer Standard zur Langzeitüberwachung der Retardierungsspannung, die parallel an einem Monitor-Spektrometer angelegt wird. Das 83mKr ist hierbei auf einem Graphitsubstrat aufgefroren. Da die Halbwertszeit von 83mKr nur 1,8 Stunden beträgt, muss der 83mKr-Film auf dem Substrat immer wieder erneuert werden. Dies muss so geschehen, dass die Energie der Konversionselektronen reproduzierbar ist.
Wir stellen das zugehörige Gaseinlasssytem und die verschiedenen Filmpräparationsmethoden vor, welche dazu dienen, Reproduzierbarkeit zu erreichen.