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...

Author: Thümmler, Thomas
Further contributors: Weinheimer, Christian (Thesis advisor)
Division/Institute:FB 11: Physik
Document types:Doctoral thesis
Media types:Text
Publication date:2007
Date of publication on miami:28.01.2008
Modification date:07.04.2016
Edition statement:[Electronic ed.]
Subjects:Spannungsteiler; Hochspannungsmessung; Kalibration; Präzisionswiderstände; MAC-E-Filter; KATRIN-Experiment; Neutrinomasse
DDC Subject:530: Physik
License:InC 1.0
Language:German
Format:PDF document
URN:urn:nbn:de:hbz:6-16539562785
Permalink:http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hbz:6-16539562785
Digital documents: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.