Messung der Neutronlebensdauer mit magnetisch gespeicherten Neutronen: tSPECT

• Antragsteller: Professor Dr. Werner Heil
• Fachliche Zuordnung: Kern- und Elementarteilchenphysik, Quantenmechanik, Relativitätstheorie, Felder
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 319989837

Der Zerfall des freien Neutrons spielt eine Schlüsselrolle in der Teilchen- und Astrophysik. In diesem Projekt wird eine präzise Messung der Neutronlebensdauer mittels magnetischer Speicherung von ultrakalten Neutronen durchgeführt. Die gegenwärtigen Diskrepanzen bei Neutronlebensdauerexperimenten zeigen, dass es noch subtile und nicht verstandene Effekte bei einigen dieser Experimente gibt. Mit der magnetischen Speicherung von Neutronen umgeht man einen Großteil der unverstandenen Verluste aufgrund von Aufstreuung und Absorption an den Wänden bei Speicherung in Gefäßen. Zumindest die Dynamik der Neutron-Falle Wechselwirkung ist bei magnetischer Speicherung verstanden. Das Experiment findet an der gepulsten UCN-Quelle des TRIGA Mainz Forschungsreaktors statt. Es wird Ende 2016 messbereit sein. In der Antragsperiode werden im Wesentlichen Strahlzeiten zur Untersuchung und Minimierung der systematischen Effekte durchgeführt. Eine Messung der Neutronenlebensdauer mit einer angestrebten Genauigkeit von ~1 s wird zum Projektende hin erwartet. In einer weiteren Ausbaustufe des Experimentes im Rahmen der geplanten Fortführung des Exzellenzclusters PRISMA, soll die Lebensdauer des Neutrons mit einer Genauigkeit von delta tn = 0.2-0.3 s gemessen werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Großgeräte: SDD-Detektor
• Gerätegruppe: 0270 Detektoren für Strahlungsmessung, Kernspuremulsionskammern
• Mitverantwortliche: Dr. Christopher Geppert; Dr. Sergej Karpuk; Dr. Yuri Sobolev