Präzisionsüberwachung und Kalibration der Hochspannung für das KATRIN-Experiment

Für das KATRIN-Experiment zur direkten Bestimmung der Neutrinomasse aus dem Tritium-Beta-Zerfall ist die Überwachung der Spektrometerspannung von ca. -18,6 kV im ppm-Bereich maßgebend. Kommerzielle Lösungen für diesen Präzisionsbereich sind nicht verfügbar. In Kooperation mit der PTB Braunschweig wu...

Verfasser: Thümmler, Thomas
Weitere Beteiligte: Weinheimer, Christian (Gutachter)
FB/Einrichtung:FB 11: Physik
Dokumenttypen:Dissertation/Habilitation
Medientypen:Text
Erscheinungsdatum:2007
Publikation in MIAMI:28.01.2008
Datum der letzten Änderung:07.04.2016
Angaben zur Ausgabe:[Electronic ed.]
Schlagwörter:Spannungsteiler; Hochspannungsmessung; Kalibration; Präzisionswiderstände; MAC-E-Filter; KATRIN-Experiment; Neutrinomasse
Fachgebiet (DDC):530: Physik
Lizenz:InC 1.0
Sprache:Deutsch
Format:PDF-Dokument
URN:urn:nbn:de:hbz:6-16539562785
Permalink:https://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hbz:6-16539562785
Onlinezugriff:diss_thuemmler.pdf

Für das KATRIN-Experiment zur direkten Bestimmung der Neutrinomasse aus dem Tritium-Beta-Zerfall ist die Überwachung der Spektrometerspannung von ca. -18,6 kV im ppm-Bereich maßgebend. Kommerzielle Lösungen für diesen Präzisionsbereich sind nicht verfügbar. In Kooperation mit der PTB Braunschweig wurde ein neuer Präzisionsspannungsteiler aufgebaut, der Unsicherheiten von etwa 1 ppm bei bis zu 35 kV erreicht. Der Aufbau des Spannungsteilers, die Anforderungen an die einzelnen Komponenten und die Selektion der Präzisionswiderstände wird erläutert. Das Ergebnis der Kalibration im Labor der PTB Braunschweig wird präsentiert und diskutiert. Das Mainzer Neutrinomassenspektrometer wurde in ein hochauflösendes Monitorspektrometer modifiziert. Seine Funktion wurde durch Computersimulationen und Messungen mit kondensierter 83mKr-Quelle überprüft und bestätigt. Die Kombination aus Kalibrationsquelle, Spektrometer und Spannungsteiler erfüllt somit die Anforderungen des KATRIN-Experimentes.