Dynamik ultrakalter Neutronen im Gravitationsfeld der Erde
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<strong>Dynamik</strong> <strong>ultrakalter</strong> <strong>Neutronen</strong> <strong>im</strong> <strong>Gravitationsfeld</strong> <strong>der</strong> <strong>Erde</strong>In <strong>der</strong> vorliegenden Arbeit wurde ein Exper<strong>im</strong>ent aufgebaut, mit dem die quantenmechanischeFallbewegung <strong>ultrakalter</strong> <strong>Neutronen</strong> <strong>im</strong> <strong>Gravitationsfeld</strong> <strong>der</strong> <strong>Erde</strong> realisiertwerden soll. Die Fallbewegung eines quantenmechanischen Teilchens ist in <strong>der</strong> Literaturauch unter dem Namen Quantum Bouncing Ball bekannt.Aufgrund <strong>der</strong> typischen Fallhöhen von einigen Mikrometern ist das Exper<strong>im</strong>ent in diesemBereich sensitiv auf etwaige Abweichungen vom Newtonschen Kraftgesetz und bietetsomit einen exper<strong>im</strong>entellen Zugang, die Existenz Nicht-Newtonscher Kräfte zu prüfen.Diese werden von Stringtheorien mit großen Extrad<strong>im</strong>ensionen vorhergesagt.In zwei Exper<strong>im</strong>entierzeiten <strong>im</strong> Sommer 2008 an <strong>der</strong> <strong>Neutronen</strong>quelle des Institut Laue-Langevin in Grenoble/ Frankreich war es Ziel, den exper<strong>im</strong>entellen Aufbau zu charakterisierenund erste Messungen zum Quantum Bouncing Ball durchzuführen.Weiterhin wurde ein Zählrohr für ultrakalte <strong>Neutronen</strong> entwickelt und opt<strong>im</strong>iert, das beieiner hohen Nachweiseffizienz gleichzeitig eine sehr geringe Untergrundrate von wenigen10 −2 s −1 aufweisen soll. So konnten mit dem hier vorgestellten Zählrohr verschiedene Kalibrationsmessungenam Gravitationsexper<strong>im</strong>ent durchgeführt werden.Dynamics of ultracold neutrons in the Earth’s gravitational fieldIn the framework of this diploma thesis an exper<strong>im</strong>ent was assembled, that measures thequantum-mechanical motion of ultracold neutrons in the Earth’s gravitational field.
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