Messung von Winkelkorrelationen im Zerfall polarisierter Neutronen mit dem Spektrometer PERKEO II
In den meisten großen Vereinigungstheorien war das Universum zu Anfang links-rechts-symmetrisch. Die Paritätsverletzung entsteht in diesen Theorien durch eine spontane Symmetriebrechung bei der Abkühlung des Universums. Im Gegensatz zum Standardmodell der Teilchenphysik ist die Parität in diesen Modellen nicht maximal verletzt. Rechtshändige Ströme wären als Relikt der ursprünglichen Symmetrie nachweisbar. Der Zerfall freier, polarisierter Neutronen ist ideal geeignet, um die Ursachen und die Eigenschaften der Paritätsverletzung zu untersuchen. Insbesondere die Neutrinoasymmetrie B, die räumliche Korrelation zwischen Neutronenspin und Neutrinoimpuls, ist sensitiv für die vorhergesagte Existenz rechtshändiger Ströme. In der hier vorgestellten Arbeit wird ein neues Detektorsystem für das Spektrometer PERKEO II vorgestellt. Es erlaubt den gleichzeitigen Nachweis von Zerfallselektron und -proton im gleichen Detektor. Dieses System ermöglicht die gleichzeitige Bestimmung der Neutrinoasymmetrie B, der Betaasymmetrie A und der Protonenasymmetrie C. Es gewährt dabei erstmals den Zugang zu einer systematisch besonders sauberen Meßmethode von B. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf der Beschreibung der auftretenden systematischen Effekte und den Möglichkeiten, diese für eine Nachfolgemessung zu reduzieren. Insbesondere wurde eine neue Möglichkeit zur Polarisation eines Neutronenstrahls eingeführt und ihre Eigenschaften untersucht. Das Experiment, das einen ersten Test der Methode darstellte, erlaubte die Bestimmung der Neutrinoasymmetrie: B=0.967(12). Erstmals überhaupt gelang auch eine Messung der Protonenasymmetrie: C=-0.233(11).
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