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status_changed: 2012-08-14 15:04:53
type: doctoralThesis
metadata_visibility: show
creators_name: Kellerbauer, Alban
title: A study of the accuracy of the Penning trap mass spectrometer ISOLTRAP and Standard-Model tests with superallowed beta decays
title_de: Eine Untersuchung der Genauigkeit des Penningfallen-Massenspektrometers ISOLTRAP und Tests des Standard-Modells mit Hilfe von übererlaubten Beta-Zerfällen
ispublished: pub
subjects: 530
divisions: 130200
adv_faculty: af-13
keywords: Atomic masses , Time-of-flight mass spectrometry, fullerenes , beta decay , standard model
cterms_swd: Atommasse
cterms_swd: Flugzeitmassenspektrometrie
cterms_swd: Fullerene
cterms_swd: Betazerfall, Standardmodell <Elementarteilchenphysik>
abstract: ISOLTRAP ist ein Penningfallen-Massenspektrometer, das an dem on-line Isotopenseparator ISOLDE/CERN installiert ist. Es dient der Messung der  atomaren Massen von kurzlebigen radioaktiven Nukliden. Die statistischen  Meßungenauigkeiten einzelner Massenmessungen erreichen in etwa 10E-8.  Mit Hilfe von Kohlenstoffcluster-Ionen, deren Massenverhältnisse exakt  bekannt sind, wurden die unterschiedlichen Beiträge zur  Gesamtmeßungenauigkeit einer Massenmessung untersucht. Aus diesen  Messungen folgt, daß die erreichbare relative Genauigkeit von  ISOLTRAP-Massenmessungen 8E-9 beträgt, mehr als eine Größenordnung  besser als bisher angenommen. Unter Verwendung der neuen Meß- und  Auswertungsprozedur, die sich aus dieser Untersuchung ergeben hat, wurde  der Q-Wert des übererlaubten Beta-Zerfalls von Rb-74 über  Massenmessungen des Mutter- und des Tochternuklids bestimmt. Mit einer  Halbwertzeit von unter 65 ms ist Rb-74 das kurzlebigste Nuklid, das je  in einer Penningfalle untersucht wurde. Dieses experimentelle Ergebnis  hat es erlaubt, einen Beitrag zur Überprüfung der CVC-Hypothese  (Erhaltung des Vektor-Stroms) der schwachen Wechselwirkung zu leisten,  die ein Axiom des Standard-Modells ist. Es wurde außerdem dazu  verwendet, berechnete Parameter, die für zukünftige noch strengere Tests  benötigt werden, auf ihre Richtigkeit hin zu überprüfen.
abstract_translated_text: ISOLTRAP is a Penning trap mass spectrometer installed at the on-line isotope separator ISOLDE/CERN. It is dedicated to the measurement of the atomic masses of short-lived radioactive nuclides. Relative statistical uncertainties of individual mass measurements are typically of the order of 10E-8. Using ions of carbon clusters whose mass ratios are exactly known, the various contributions to the total uncertainty of a mass measurement were studied. It was found by these measurements that the limit of the relative uncertainty of a mass measurement is 8E-9, more than an order of magnitude better than previously expected. Using the new measurement and evaluation procedure adopted as a result of this study, the Q value of the superallowed beta decay of Rb-74 was determined via a mass measurement of the mother and the daughter nuclide. With a half-life of under 65 ms, Rb-74 is the shortest-lived nuclide ever investigated in a Penning trap. This experimental result allowed a contribution to the verification of the conserved-vector-current hypothesis of the weak interaction, a postulate of the Standard Model. It also served as a check of calculated parameters that are required for more stringent tests in the future.
abstract_translated_lang: eng
class_scheme: pacs
class_labels: 32.10.Bi, 36.40.Wa, 23.40.Bw, 07.75.+h, 21.10.Dr
date: 2002
date_type: published
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id_number: 10.11588/heidok.00002463
ppn_swb: 1643330780
own_urn: urn:nbn:de:bsz:16-opus-24638
date_accepted: 2002-07-03
advisor: HASH(0x564e1c506a78)
language: eng
bibsort: KELLERBAUEASTUDYOFTH2002
full_text_status: public
citation:   Kellerbauer, Alban  (2002) A study of the accuracy of the Penning trap mass spectrometer ISOLTRAP and Standard-Model tests with superallowed beta decays.  [Dissertation]     
document_url: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/2463/1/Thesis_AK.pdf