title: Off-line commissioning of a non-destructive FT-ICR detection system for monitoring the ion concentration in the KATRIN beamline
creator: Ubieto Díaz, Marta
subject: ddc-530
subject: 530 Physics
description: Jüngst haben Neutrinooszillationen die Existenz von massiven Neutrinos bewiesen. Seitdem ist die Messung der Ruhemasse der Neutrinos von gross em Interesse. Das Ziel des Karlsruher Tritium Neutrino Experiments (KATRIN) ist es, die Ruhemasse des Anti-Elektron-Neutrinos mit einer Empfindlichkeit von 0,2,eV in einem Konfidenzintervall von 95$%$ zu bestimmen. In der Strahlführung von KATRIN werden verschiedene positive Ionen (T$^+$, He$^+$, ($^3$HeT)$^+$, T$_2^+$)) durch $beta$-Zerfall und Ionisationsprozesse gebildet. Nachfolgend bilden sich über chemische Reaktionen T$_3^+$ , T$_5^+$ und gröss ere Cluster. Diese Kontaminationen werden überwiegend innerhalb des Transportabschnitts des Experiments entfernt. Zur Analyse des $beta$-Spektrums müssen die Existenz und die Konzentration dieser Kontaminationen bekannt sein. Zur Identifikation und Messung der Konzentration der Verunreinigungen werden zwei identische Penningfallensysteme, die die Fourier-Transform Ionen-Zyklotron-Resonanz (FT-IZR) Methode anwenden, in der Strahlführung von KATRIN installiert. Der Fokus der vorliegenden Arbeit liegt auf der Offline-Inbetriebnahme dieser Penningfallen. Ein Testaufbau, welcher es ermöglichte, eine dreipolige zylindrische Penningfalle und die zugehörige Elektronik innerhalb eines 4.7-T supraleitenden Magneten zu testen, wurde am Max-Planck-Institut fur Kernphysik in Heidelberg entwickelt und in Betrieb genommen. Teil der Charakterisierung sind Messungen der Kohärenzzeit der Ionenbewegung bei verschiedenen Drücken, die Ermittlung der Nachweisgrenze der getesteten Penningfalle und der Elektronik sowie eine Massenmessung zur Bestimmung der mit dieser Penningfalle erreichbaren Genauigkeit.
date: 2011
type: Dissertation
type: info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
type: NonPeerReviewed
format: application/pdf
identifier: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserverhttps://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/12942/1/Thesis.pdf
identifier: DOI:10.11588/heidok.00012942
identifier: urn:nbn:de:bsz:16-opus-129425
identifier:   Ubieto Díaz, Marta  (2011) Off-line commissioning of a non-destructive FT-ICR detection system for monitoring the ion concentration in the KATRIN beamline.  [Dissertation]     
relation: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/12942/
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language: eng