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Projekt
Anlage "Kryogene Edelgase"
Fachliche Zuordnung
Teilchen, Kerne und Felder
Förderung
Förderung in 2010
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 166032652
Das Arbeitsgebiet des Hauptantragstellers sind Präzisionsexperimente im Bereich der Kern-, Teilchen- und Astroteilchenphysik. Die Arbeiten zur Heißen Dunklen Materie (Suche der Neutrinomasse mit dem KATRIN-Experiment) sind gerade durch die Mitgliedschaft beim Experiment XENON 100 auf die direkte Suche nach Kalter Dunkler Materie erweitert worden. Hier sind sogenannte WIMP-Teilchen „Weakly Interacting Massive Particles ) die zur Zeit aussichtsreichsten Kandidaten. Detektoren, die ultrareines flüssiges Edelgas (i.a. Xenon oder Argon) als aktives Targetmaterial verwenden, haben sich in kurzer Zeit als die Nachweismethode etabliert, die in den physikalisch relevanten Empfindlichkeitsbereich von WIMP-Wirkungsquerschnitten von ơ = 10-47 vorstoßen kann. Wir wollen eine universale Apparatur zum Gebrauch und zur Reinigung von „Kryogener Edelgasen aufbauen, in der ein großer kryogener Edelgasdetektor (2-Phasen Xenon-TPC) integriert ist. Ein Hauptziel ist die Entwicklung von Methoden, um Xenon (Argon) in der Gas- und auch in der flüssigen Phase so hoch zu reinigen, dass durch die WIMP-Wechselwirkung entstandene freie Elektronen bis zu 1m zu den Elektroden ohne starke Verluste abgezogen und zusätzlich der Untergrund radioaktiver Verunreinigungen (85Kr.(39Ar)) hinreichend unterdrückt werden kann. Neue Konzepte zur Reinheitsmessung (83mKr.-Tracermethode und -Kalibration) sollen entwickelt werden. Mit der Xenon-TPC können auch weitere Physikprojekte bearbeitet werden. So soll zusammen mit Kollegen ein kryogenes 136Xe-Target für Experimente zu Ladungsaustauschreaktionen und ein kryogener Edelgasdetektoren für die medizinische Bildgebung entwickelt werden.
DFG-Verfahren
Forschungsgroßgeräte
Gerätegruppe
1140 Adsorptionsanlagen, Wäscher, Trockner
Antragstellende Institution
Universität Münster
