Universität Tübingen
Setup and proof-of-concept of a test stand for High Purity Germanium spectroscopy detectors
Abstract
Eine Reduktion der nat ̈urlichen Hintergrundstrahlung ist notwendig f ̈ur jedes Experiment auf der Suche nach seltenen Ereignissen, z.B. die Suche nach dem neutrinolosen doppelten Betazerfall wie es das Large Enriched Germanium Experiment for Neutrinoless Double Beta Decay (LE- GEND) tut. Eine erfolgreiche Technik zur Reduktion der Hintergrundstrahlung ist die Pulsform- Diskrimination, die verschiedene Arten von Strahlung unterscheiden und damit unerw ̈unschte Ereignisse aussortieren kann. Ereignisse werden dabei in erw ̈unschte Single Site Events (SSE) und unerw ̈unschte Multi Site Events (MSE) klassifiziert. Diese Technik basiert auf einem sehr guten Verst ̈andnis wie die Pulse im Detektor zustandekommen. Ein guter Vertreter der SSEs in LEGEND ist das Doppel-Autrittsereignis nach Paarbildung durch ein γ-Quant von z.B. der 2614 MeV γ Linie von 232Th. Ein derartiges Ereignis beginnt mit Paarbildung im Detektor. Das Elektron und das Positron deponieren ihre kinetische Energie von gesamt 1592 keV im Detektor und anschließend annihiliert das Positron mit einem Elektron des Detektors. Dabei werden zwei γ Quanten mit einer Energie von jeweils 511 keV produziert, die entgegengesetzt voneinander emittiert werden. Verlassen beide Quanten den Detektor ohne Wechselwirkung, besteht das Si- gnal im Detektor nur aus der Energiedeposition von Elektron und Positron in einem kleinen r ̈aumlichen Volumen. Eine solche Signatur h ̈atte auch ein neutrinoloser doppelter Betazerfall. Diese Arbeit behandelt den Aufbau und Test eines Teststandes um das Interaktionsvolumen und die Pulsform solcher Doppel-Austrittsereignisse zu messen. Dies f ̈uhrt idealerweise zu einem besseren Verst ̈andnis der Pulsformen und damit vielleicht zu neuartigen Formen der Pulsform- Diskrimination. Insbesondere k ̈onnen damit bestehende Pulsform-Simulationen verifiziert wer- den. Zur weiteren Reduktion der nat ̈urlichen Hintergrundstrahlung behandelt diese Arbeit auch einen Teil der Inbetriebnahme des Cherenkov-Myon-Vetos f ̈ur LEGEND-200.
Author and committee
dc:creator, dc:contributor.*- Author
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- Rauscher, Lukas Ulrich
Identifiers
dc:identifier.*- Identifier
- hdl:10900/152076