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

2. Koinzidenzanalyse der Doppelbeta-Zerfälle
in drei Kristallen ist für sämtliche Zerfälle N3 Det/Nges < 1 %. Deshalb wurde die Koinzidenzanalyse
für Ereignisse mit zwei Energiedepositionen (N2 Det/Nges ≈ O(8) %), wie
in Abschnitt 2.1.1 beschrieben, durchgeführt. Die daraus resultierenden Signaturen sind
in Tabelle 2.7 zusammengefasst.
Daraus wurde die Nachweiseffizienz ɛ, sowie die Zählraten Z sim
Unt
exp
und ZUnt , die in
Tab. 2.14 zusammengestellt sind, bestimmt. Letztendlich werden nur Energieeinträge
aus Kernzerfällen verwendet, bei denen die Elektronen- und Gamma-Teilchenenergie
jeweils vollständig in einem einzelnen Kristall deponiert wurden. Photonen geben ihre
Energie nur durch den Photoeffekt in einer einzelnen Wechselwirkung vollständig
ab. Der Photoabsorptionskoeffizient ist umgekehrt proportional zur Energie der Gammas,
so dass die Nachweiseffizienz für die Tellur-Übergänge, an denen verhältnismäßig
niederenergetische Gammas beteiligt sind, höher ist. Die Gesamtenergie E1 + E2 beim
128 Te-Zerfall ist wesentlich kleiner als bei den anderen beiden Übergängen. Am Verlauf
des Summenspektrums in Abbildung 1.4 kann abgelesen werden, dass in diesem Fall ver-
gleichsweise viele Untergrundereignisse innerhalb der Signatur liegen können, wodurch
sich Z sim
Unt erhöht.
2.2.2. 116 Cd-Zerfälle in Anregungsniveaus der Parität 0 +
Nach den Auswahlregeln für Multipolstrahlung ist die direkte Kernabregung 0 + → 0 +
in den Grundzustand verboten, weshalb die an dieser Stelle untersuchten Kernzerfälle
über ein Zwischenniveau, das erste angeregte Niveau, in den Grundzustand übergehen.
In Tabelle 2.4 sind die Energien der bei den Doppelbeta-Zerfällen beteiligten Teilchen
aufgelistet, wobei die Gamma-Quanten aus der Kernabregung bei Zerfällen ins erste
angeregte Niveau mit γ1 und die der Übergänge daraus in den Grundzustand mit γ2
bezeichnet sind.
Die Zerfallsenergie der betrachteten Übergänge verteilt sich durch die Kernabregung
über Zwischenniveaus auf die Elektronen und zwei Gamma-Quanten und damit stärker
zu jeweils kleinen Teilchenenergien, so dass im Falle von Ereignissen in drei Detektoren
ein Großteil der Energiedepositionen unterhalb der Detektionsschwelle liegt. Deshalb
werden diese Ereignisse verworfen und Energiedepositionen in zwei Detektoren betrachtet.
In der Abbildung 2.8 ist die Impulshöhenverteilung der einzelnen Energiedepositionen
in einem Ereignis für den Übergang in das 116 Sn-Anregungsniveau E ∗ = 1757 keV dargestellt.
Darin sind die Peaks aus den vollständigen Energiedepositionen der einzelnen,
im Kernzerfall und der Relaxation des Tochternuklids emittierten Teilchen markiert und
daneben verschiedene Einträge mit der Gesamtenergie der Teilchen gekennzeichnet. Bei
diesen Einträgen wird stets auch die Gesamtenergie der Elektronen deponiert.
In Abbildung 2.9 ist das Impulshöhenverteilung aus der Summe der Energiedepositionen
in einem simulierten Übergang dargestellt. Durch die markierten Bereiche II-IV
der Gesamtenergie werden Ereignisse mit Energieeinträgen, die der Wechselwirkung der
Elektronen und der verschiedenen Gamma-Quanten mit den Kristallen zugeordnet wer-
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