Eine Suche nach Doppelbeta-Zerfaellen von Cadmium-, Zink- und ...

2. Koinzidenzanalyse der Doppelbeta-Zerfälle
2.1.2. Drei geometrisch korrelierte Energiedepositionen
Im 0νβ + EC-Mode und 0νβ + β + -Mode der Doppelbeta-Übergänge werden Positronen
emittiert. In deren Paarvernichtung mit Hüllenelektronen werden zwei Photonen mit
Eγ = 511 keV in entgegengesetzte Richtungen abgestrahlt. Daraus können Energieeinträge
in drei Detektoren entlang einer Achse, die die Emissionsrichtungen beschreibt,
resultieren.
Entsprechend den Untersuchungen in Abschnitt C.1 ist ein Signal aus der vollständigen
Energiedeposition des Positrons, das sich zur Identifikation des e + eignet, nur in dem
Kristall zu erwarten, in dem der Doppelbeta-Zerfall stattgefunden hat. Ausgehend davon
wurden in der Betrachtung einer geometrischen Beziehung aus der Paarvernichtung der
Positronen folgende Kriterien an die Energiedepositionen erstellt:
1. Auswahl von Ereignissen mit drei beteiligten Detektoren, die gleichzeitig von einer
beliebigen Achse durchstoßen werden.
2. Unterscheidung der Energiedeposition des Positrons EP von der Summe der Energiedepositionen
der Annihilationsphotonen Eγ.
3. Parametrisierung Ei/Ej der so klassifizierten Energiedepositionen (Ei < Ej).
In Abbildung 2.6 ist das Verhältnis von niedriger Energie E2 zu hoher Energie E1 für
Drei-Detektor-Ereignisse im Zerfall 106 Cd+e − → 106 Pd+e + in den Grundzustand dargestellt.
Darin werden ebenfalls Energieeinträge unterhalb der Schwellenenergie, die durch
eine punktierte Linie gekennzeichnet wird, abgebildet. Diese Einträge können nicht in
der Auswertung verwendet werden. Daneben sind markante Einträge aus Ereignissen
mit der vollständigen Energiedeposition des Positrons (EP = 1725 keV) und der Photonen
(Eγ = 511 keV) bezeichnet. Zur Analyse ist davon lediglich die Verteilung der
Impulshöhen um (2 · Eγ)/EP nutzbar.
Diese Darstellung der Energieeinträge in drei Detektoren ist äquivalent zu den Abbildungen
2.2 und 2.3, in denen die Parametrisierung von Energiedepositionen in zwei
Detektoren veranschaulicht wird. Die weitergehende Analyse zur Erstellung der Kriterien
an die Energieeinträge innerhalb einer Signatur wurde deshalb wie in Abschnitt 2.1.1,
ausgehend von der Parametrisierung E2/E1 beschrieben, durchgeführt.
2.2. 0νβ − β − -Zerfälle
Koinzidente Energieeinträge, die sich zur Erstellung einer Signatur eignen, können lediglich
aus Übergängen in angeregte Niveaus resultieren. Innerhalb der Untersuchung wurde
mit Zerfällen, in denen bei der Abregung des Tochternuklids ein Gamma-Quant abgestrahlt
wird, begonnen und die Analyse bei aufsteigender Anzahl emittierter Gammas
fortgesetzt. Die Klassifikation der Übergänge, deren Termschemata in Abbildung D.1
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