München 2009 – wissenschaftliches Programm

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T: Fachverband Teilchenphysik

T 55: Halbleiterdetektoren 1

T 55.7: Vortrag

Montag, 9. März 2009, 18:30–18:45, A125

Halbleiterdetektoren im KATRIN-Experiment — •Udo Schmitt — Universität Karlsruhe (TH), Institut für Experimentelle Kernphysik

Das Karlsruhe Tritium Neutrinoexperiment (KATRIN) zur Bestimmung der Neutrinomasse aus dem Spektrum des Tritiumzerfalls basiert auf einer fensterlosen gasförmigen Tritiumquelle und einem hochauflösenden System zweier elektrostatischer Retardierungsspektrometer (MAC-E-Filter). Von großer Bedeutung ist dabei die Stabilität der Quelle (10¹¹ Bq), deren Emission auf 0,1% stabil bleiben muss, um eine Sensitivität von m_ν < 0,2 eV/c² zu erreichen. Fluktuationen der Tritium-Säulendichte beeinflussen die spektrale Emission, müssen daher registriert und bei der Datenauswertung berücksichtigt werden. Dies leistet ein Halbleiter-Strahlmonitordetektor in Vorwärtsrichtung. Er soll das integrale Spektrum permanent mit hoher Präzision messen und wird unter Ultrahochvakuumbedingungen (10⁻¹¹ mbar) im Strahlgang der Beta-Zerfallselektronen positioniert. Im Messbetrieb tritt dabei eine Zählrate im Bereich von 10⁶ Ereignissen pro Sekunde und mm² auf.

Die höchstenergetischen Elektronen, die durch die beiden Spektrometer gelangen, werden von einem großflächigen, ortsauflösenden, monolithischen Hauptdetektor mit hoher Energieauflösung und niedrigem intrinsischen Untergrund analysiert. Der Vortrag stellt die spezifischen Anforderungen beider Detektorsysteme vor und zeigt den aktuellen Entwicklungsstatus.

Gefördert vom SFB TR 27 A2 „Neutrinos and Beyond“.