Joint research project KATRIN: Measurement of the neutrino mass from tritium beta decay, subproject 1 (KATRIN)

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Description

Das Ziel des Vorhabens ist es, das Karlsruher Tritium Neutrinoexperiment KATRIN am Karlsruher Institut für Technologie KIT in Betrieb zu nehmen und die Messungen zu starten. Das KATRIN-Experiment wird die Masse von Neutrinos direkt, mit einer bisher unerreichten Empfindlichkeit von 0,2 eV bestimmen bzw. deren Obergrenze festsetzen. Es sollen drei wichtige Hardware-Komponenten für den Start derNeutrinomassenmessung aufgebaut, in Betrieb genommen und optimiert werden. Daneben sollen Simulationen und Datenaufnahme verbessert werden und in speziellen Messungen die Betriebsparameter der Hardware-Komponenten optimiert werden. Die Aktivitäten der Münsteraner Gruppe konzentrieren sich auf die Reparatur der inneren Elektrode des KATRIN Hauptspektrometers, sowie der Bereitstellung geeigneter Kalibrationsquellen, sowohl für die kommende Messphase am Hauptspektrometer (winkelselektive, gepulste UV-Photoelektronenquelle) als auch für die Periode des Tritiumbetriebs (kondensierte Kr-83m-Konversionselektronenquelle und UV-Lichtquelle für das KATRIN Calibration and Monitoring System (CMS)). Im Rahmen der kommenden Förderperiode sollen vor allem folgende Ziele realisiert werden: - Wiederherstellung der vollen Funktionalität der Drahtelektrode des Hauptspektrometers (in der ersten Phase der Spektrometermessungen konnte die Elektrode aufgrund von Kurzschlüssen innerhalb des Systems nur als einlagiges System betrieben werden) - Weiterentwicklung der winkelselektiven, gepulsten Elektronenquelle und Durchführung von Messungen mit dieser Quelle am Hauptspektrometer - Basierend auf der Erfahrung bei der Hauptspektrometer Elektronenquelle: Entwicklung einer gepulsten UV-Lichtquelle zur Erzeugung von Photoelektronen am Calibration and Monitoring System - Aufbau und Inbetriebnahme der kondensierten Kr-83m-Konversionselektronenquelle an der Kryopumpstrecke von KATRIN - Monitoring und Kalibration der Präzisionshochspannung für die KATRIN Spektrometer - Aktive Untergrundreduktion mittels magnetischer Feldnullung und elektrischem Dipolfeld am Hauptspektrometer - Analyse der in Tests und Messphasen gewonnenen Daten