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VA: Fachverband Vakuumphysik und Vakuumtechnik

VA 1: Vacuum Generation

VA 1.3: Vortrag

Montag, 31. März 2014, 11:20–11:40, HSZ 105

Vakuumsimulationen des KATRIN-Experimentes — •Marcel Krause — Karlsruher Institut für Technologie (KIT), IEKP, Postfach 3640, 76021 Karlsruhe

Das KArlsruhe TRItium Neutrinomassenexperiment (KATRIN) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat sich zum Ziel gesetzt, die Neutrinomasse durch den Tritium-β-Zerfall mit einer bisher unerreichten Sensitivität von m_ν<0,2 eV/c² zu messen. Der Zerfall findet hauptsächlich in der fensterlosen, gasförmigen Tritiumquelle (WGTS) statt. Die Elektronen werden magnetisch durch die Pump- und Transportstrecke geführt. Dort wird das restliche Tritiumgas mit Hilfe einer differentiellen Pumpstrecke aus kaskadierten TMPs und einer Kryopumpstrecke mit einer desorbierenden Oberfläche aus 3 K Argonschnee entfernt. Eine weitere, zentrale Komponente ist das elektrostatische Hauptspektrometer, mit dem die Energie der β-Elektronen gemessen wird. Es besteht aus einem 24 m langen UHV-Rezipienten mit einem Volumen von 1240 m³ und einer inneren Oberfläche von 1150 m². Der angestrebte Druck von 10⁻¹¹ mbar soll mit 6 TMPs und drei Getterpumpen aus insgesamt 3000 m St707 NEG-Streifen erzeugt werden. Außerdem sollen geringe Spuren von Radon, die aus der Tankwand und aus dem NEG-Material austreten, mit LN₂-Baffels desorbiert werden. Im Vortrag wird über die Simulation der Komponenten im Molekularströmungsbereich berichtet. Die Simulationen wurden mit den Programmen MOLFLOW und PROVAC3D durchgeführt. Teilweise gefördert vom BMBF unter den Förderkennzeichen 05A11VK3.