| 27 | 27 | || '''02.02.2018[[BR]](10Uhr, HdA)''' || '''Joachim Wolf (KIT-ETP)''' || '''KATRIN - das Karlsruher Tritium Neutrino Experiment'''[[BR]][[BR]]Neutrinos sind neben Photonen die häufigsten Teilchen im Universum. Darum hat selbst eine kleine Neutrinomasse einen Einfluss auf die Entwicklung des sichtbaren Universums. Auch in der Teilchenphysik ist die Neutrinomasse eine wichtige Größe. Mit dem Nachweis von Neutrinooszillationen konnte gezeigt werden, dass Neutrinos eine Masse besitzen. Oszillationsexperimente sind jedoch nur sensitiv auf die Differenz der Massenquadrate der verschiedenen Neutrinoarten, nicht jedoch auf die absolute Masse. Eine modelunabhängige Methode, die Neutrinomasse zu bestimmen, ist die genaue Vermessung des Betaspektrums aus einem radioaktiven Zerfall.[[BR]][[BR]]Ziel des KATRIN Experiments, das zurzeit am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) in Betrieb genommen wird, ist die Bestimmung der Neutrinomasse, genauer gesagt, die effektive Masse von Elektron-Anti-Neutrinos aus dem Zerfall von molekularem Tritiumgas. Eine endliche Neutrinomasse führt zu einer minimalen Veränderung der Form des Betaspektrums an seinem kinematischen Endpunkt (18,6 keV), der mit hoher Präzision vermessen werden muss. Da nur etwa 2 x 10^-13^ aller Betaelektronen eine Energie im letzten eV unterhalb des Endpunktes haben, muss die Quelle eine hohe Intensität besitzen. Mit einer Sensitivität vom m,,n,, = 0.2 eV/c^2^ wird die Messung mit KATRIN alle bisherigen Grenzwerte aus Tritiummessungen um den Faktor 10 verbessern. [[BR]][[BR]]Der Gesamtaufbau des KATRIN Experimentes hat eine Länge von 70 m. Es lässt sich in zwei Hauptbereiche unterteilen. In der Quell- und Transportstrecke findet der der Tritiumzerfall stattfindet (~10^11^ Bq), die Elektronen mit Hilfe von supraleitenden Magneten zum Spektrometerbereich geleitet und das verbleibende Tritiumgas wird mit hoher Effizienz abgepumpt, so dass ein Bruchteil von weniger als 10^-14^ der ursprünglichen Gasmenge bis zum Spektrometer gelangt. Im Spektrometer- und Detektorbereich wird die Energie der Elektronen mit höchster Präzision vermessen. Das geschieht in dem 10 m durchmessenden, 23 m langen Hauptspektrometer, das in einem Volumen von 1240 m^3 ^und ein Ultrahochvakuum von 10^-11^ mbar unterhält. Für die Energiemessung wird die sogenannte MAC-E Filtertechnik eingesetzt, ein elektrostatischer Hochpassfilter, der nur Elektronen oberhalb der angelegten Spannung zum Detektor durchlässt, wo sie gezählt werden. Der Vortrag stellt die Messung der Neutrinomasse und das KATRIN Experiment vor und geht auf die technologischen und physikalischen Herausforderungen ein.[[BR]][[BR]]Vortrag: Deutsch[[BR]][https://svn.mpia.de/trac/gulli/att/raw-attachment/wiki/AlteVortraege2018S1/2018-02-02_KATRIN.pdf Präsentation: Englisch][[BR]]Fragen: Deutsch, Englisch || |
