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

A. Das COBRA-Experiment
Abbildung A.4.: Bleiburg des COBRA-Experiments mit dem Hohlraum für das Nest
im Innersten, dann 5 cm Kupfer, 15 cm Blei in allen Richtungen und
einfassend der Faraday-Käfig.
Folgeprodukte des Radon-Zerfalls können an Oberflächen anhaften. Das 210 Pb-Isotop der
238 U-Zerfallskette ist langlebig (T1/2=22.3 a) und stellt, in das Experiment eingebracht,
einen über lange Zeiträume andauernden Untergrund dar, denn es kann sich dauerhaft
im sensiblen Bereich, beispielsweise auf der Oberfläche der Detektoren, festsetzen.
Ein Faraday-Käfig, der aus Kupfer gefertigt ist, umschließt die Blei-Abschirmung. Er
wirkt als Barriere für das Radon, welches nicht durch metallische Oberflächen diffundieren
kann. Allerdings schließt der Behälter nicht luftdicht, so dass ständig Radon in den
Käfig eintritt. Daneben soll er das Innere gegen die Einkopplung äußerer elektromagnetischer
Signale abschirmen.
In einem Spülsystem verdampft flüssiger Stickstoff, wird über Aktivkohle gefiltert und
dann in den Käfig eingelassen. In welchem Maße dadurch die Radon-Konzentration im
Käfig reduziert wird, ist in Abbildung A.5 zu sehen. Darin sind die Energien der Ereignisse
in einem Detektor des aktuellen COBRA-Aufbaus aus acht farblosen Kristallen
mit und ohne Stickstoffspülung dargestellt. Bei deren Ausfall erscheinen Bänder von
Energieeinträgen im Bereich 5.7 MeV und 7.5 MeV. Die Energiedepositionen stammen
von den in den 218 Po- bzw. 214 Po-Zerfällen emittierten α-Teilchen. Diese Isotope sind
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