Experimente zur Quantenmechanik mit ultrakalten Neutronen und Entwicklung eines neuen Detektors zum ortsaufgelösten Nachweis von thermischen Neutronen auf großen Flächen

Im ersten Teil dieser Arbeit werden zwei Experimente zur Quantenmechanik mit ultrakalten Neutronen durchgeführt. Die anomale Larmorphase ist ein Zusatzterm zu der normalen Larmorphase, die ein Spin in einem Magnetfeld B aufsammelt. Sie tritt immer dann auf, wenn ein Teilchen mit Spin und endlicher Ruhemasse einen Magnetfeld-Gradienten durchläuft. Da bei ultrakalten Neutronen die Energie der Zeeman-Aufspaltung in starken Magnetfeldern von derselben Größenordnung ist wie ihre kinetische Energie, können die anomalen Beiträge zur Larmorphase nicht mehr vernachlässigt werden. Dies äußert sich darin, daß die Larmorphase nicht mehr linear von der Magnetfeldstärke B und der Aufenthaltsdauer t im Magnetfeld abhängt. Anhand der von N. F. Ramsey entwickelten Methode der getrennt oszillierenden Hochfrequenz-Felder wurde dieser Effekt von uns mit ultrakalten Neutronen am Institut Laue-Langevin (ILL) in Grenoble untersucht. Das zweite Experiment beschaftigt sich mit einer alternativen Methode zur Gewinnung ultrakalter Neutronen durch magnetisches Abbremsen. Im zweiten Teil wird ein neues Detektorkonzept zum ortsaufgelösten Nachweis thermischer Neutronen auf großen Flächen entwickelt. Dabei wird ein fester Neutronenkonverter auf beiden Seiten einer GEM-Folie aufgebracht. Da die GEM transparent für Ladung geschaltet werden kann, ist es möglich, die Nachweiseffizienz durch eine Kaskade beschichteter GEM-Folien zu steigern und die Ortsinformation vollständig zu erhalten. Dieser Detektor wird bei Normaldruck betrieben, besitzt eine hohe Ratenakzeptanz und ist unempfindlich gegenüber Gammastrahlung.

Level thesis:degree_level

thesis.doctoral

Grantor dc:publisher

Universität Heidelberg

Year

2000

Author dc:creator

• Klein, Martin Oliver

Contributors dc:contributor

• Dubbers, Dirk

Repository record source_url

http://www.ub.uni-heidelberg.de/archiv/1401

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