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

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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 26
2. Koinzidenzanalyse der Doppelbeta-Zerfälle Abbildung 2.6.: Parametrisierung von Ereignissen im Zerfall 106 Cd + e − → 106 Pd + e + in den Grundzustand in drei Detektoren. Die zur Analyse verwendete Schwellenenergie ist durch die punktierte Linie, unterhalb der Ereignisse nicht ausgewertet werden können, angedeutet. Markante Einträge durch die Deposition verschiedener Teilchenenergien sind gekennzeichnet. dargestellt sind, wird in Tabelle 2.2 wiedergegeben. Die Zerfälle werden in den entsprechenden Abschnitten erläutert. Wenn sich ein Kern in einem Zuständ jenseits des ersten angeregten Niveaus befindet, kann er durch die Abregung über Zwischenniveaus in den Grundzustand übergehen. Dabei werden mehrere Gamma-Quanten emittiert. Die Termschemata der 0νβ − β − Tochternuklide, für die Übergänge in solche Anregungsniveaus möglich sind, sind in Abbildung 2.7 dargestellt. Die Emission der am Kernzerfall und der Abregung des Tochternuklids beteiligten Teilchen erfolgt isotrop, wodurch bei sämtlichen Zerfällen keine kennzeichnende Winkelbeziehung zwischen den Energiedepositionen ermittelt werden konnte. Desweiteren besteht keine geometrische Korrelationen in Form einer Abstandsbeziehung, die sich gegenüber Energieeinträgen aus Untergrundzerfällen auszeichnet. 2.2.1. Übergänge in das erste angeregte Niveau In Tabelle 2.3 sind die Energien aller im Kernzerfall und der Abregung des Tochternuklids involvierten Teilchen aufgelistet. Der Anteil von Ereignissen mit Energieeinträgen 27
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Literaturverzeichnis [15] A. Alessa
Seite 103 und 104:
Literaturverzeichnis [49] NIST. Pho
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