In-trap decay spectroscopy on highly charged radioactive ions towards measurements on intermediate nuclei in beta beta decay

Diese Arbeit beschreibt die Entwicklung und Inbetriebnahme einer neuen Zerfallsspektroskopieanlage mit dem Ziel die schwachen Elektroneneinfangs-Verzweigungsverhältnisse der uu-Zwischenkerne im doppelten Betazerfall zu bestimmen. Die experimentell gewonnenen Daten sind von Bedeutung für theoretische...

Weiterer Titel:In-trap decay spectroscopy on highly-charged radioactive ions towards measurements on intermediate nuclei in ββ decay
In-trap decay spectroscopy on highly charged radioactive ions towards measurements on intermediate nuclei in ββ decay
In-trap decay spectroscopy on highly-charged radioactive ions towards measurements on intermediate nuclei in beta beta decay
Verfasser: Lennarz, Annika
Weitere Beteiligte: Frekers, Dieter (Gutachter)
Dokumenttypen:Dissertation/Habilitation
Medientypen:Text
Erscheinungsdatum:2015
Publikation in MIAMI:06.11.2015
Datum der letzten Änderung:03.01.2023
Angaben zur Ausgabe:[Electronic ed.]
Schlagwörter:Verzweigungsverhältnisse; doppelter Betazerfall; Kernmatrixelemente; Ionenfalle; hochgeladenen Ionen highly-charged radioactive ions; branching ratios; double-beta decay; nuclear matrix elements; ion trap
Fachgebiet (DDC):530: Physik
Lizenz:InC 1.0
Sprache:English
Format:PDF-Dokument
URN:urn:nbn:de:hbz:6-87289563285
Permalink:https://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hbz:6-87289563285
Onlinezugriff:diss_lennarz.pdf

Diese Arbeit beschreibt die Entwicklung und Inbetriebnahme einer neuen Zerfallsspektroskopieanlage mit dem Ziel die schwachen Elektroneneinfangs-Verzweigungsverhältnisse der uu-Zwischenkerne im doppelten Betazerfall zu bestimmen. Die experimentell gewonnenen Daten sind von Bedeutung für theoretische Schalenmodellrechnungen, zur Bestimmung der Kernmatrixelemente des doppelten Betazerfalls. Hauptbestandteil der neuartigen Anlage ist eine Elektronenstrahl-Ionenfalle des TITAN (TRIUMF's Ion Trap for Atomic and Nuclear science) Experiments am TRIUMF in Vancouver, Kanada, mit welcher radioaktive Ionen durch eine Kombination aus elektrischen und magnetischen Felder und ohne Implantierung auf einem Trägermaterial gespeichert werden können. Neben der effektiven Reduzierung des Untergrunds, bietet die Verwendung der EBIT den Vorteil einer nahezu verlustfreien Speicherung von hochgeladenen Ionen, wodurch eine präzise Messung von Halbwertszeiten ermöglicht wird.

This thesis presents the development and commissioning of a novel experimental setup to perform in-trap decay spectroscopy on highly-charged radioactive ions. The primary objective for such a device is the measurement of the weak electron-capture branching ratios of the odd-odd intermediate nuclei in double-beta decay. Those ratios will provide experimental input to benchmark theoretical shell-model calculations for the nuclear matrix elements in double-beta decay. The setup is part of the TITAN (TRIUMF's Ion Trap for Atomic and Nuclear science) facility at TRIUMF in Vancouver, Canada. The apparatus employs an open-access electron-beam ion trap to provide a low-background environment as well as backing-free ion storage, and is surrounded radially by seven low-energy planar silicon-lithium drifted photon detectors. Employing an electron beam for charge breeding optimizes the ion-cloud confinement and increases the ion storage time in the trap, thereby allowing half-life measurements.