München 2006 – wissenschaftliches Programm

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HK: Physik der Hadronen und Kerne

HK 45: Instrumentation und Anwendungen

HK 45.1: Gruppenbericht

Donnerstag, 23. März 2006, 14:00–14:30, H

Magnetische Speicherung von UCN — •R. Picker¹, I. Altarev¹, F. J. Hartmann¹, A. R. Müller¹, S. Paul¹, O. Zimmer¹, V. F. Ehzov², P. Geltenbort³, B. A. Bazarov², V. A. Knyazkov², G. D. Krygin², V. L. Ryabov² und A. P. Serebrov² — ¹Physik-Department, TU München — ²PNPI, Gatchina, Russland — ³ILL, Grenoble, Frankreich

Die genaue Kenntnis der Lebensdauer des freien Neutrons τ_n ermöglicht es, sowohl das Standardmodell der Kern- und Teilchenphysik zu testen, als auch das Verständnis der Urknalltheorie zu vertiefen. Die besten Ergebnisse (σ ≈ 1 s) wurden bisher durch Speicherung von ultrakalten Neutronen in Materieflaschen erreicht. Aufgrund der bisher nicht im Detail verstandenen Neutronenverluste an den Wänden ist eine signifikante Verringerung des Fehlers wohl nicht mehr zu erwarten.

Neutronen können aber unter Vermeidung dieser Verluste auch über ihr magnetisches Moment gespeichert werden. Im Jahr 2003 gelang es mit einer kleinen Multipolfalle aus Permanentmagneten das erste Mal die magnetische Einschlußzeit von Neutronen in die Nähe der Lebensdauer zu bringen ((882 ± 16) s). Durch Vergrößerung des Volumens und Installation eines Neutronenaufzugs wurde 2005 eine Speicherzeit von (874.6 ± 1.6) s erreicht.

Mit einem supraleitenden Aufbau mit wesentlich größerem Volumen, größerer Fallentiefe und durch Echtzeitmessung der Zerfallsprotonen soll an der TU München das Potential der Methode ausgeschöpft und eine Genauigkeit von ± 0.1 s erreicht werden. Der Stand beider Experimente wird vorgestellt. Unterstützt durch BMBF, DFG und MLL