a design study for a cobra upgrade to - Institut für Kern- und ...

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vi Abstract
Überblick Doppel-Beta-Zerfälle sind mit Halbwertszeiten von über 10 19 Jahren, einige der seltensten stattfindenden Prozesse. Das Experiment COBRA hat den Nachweis der, mit erwarteten Halbwertszeiten von 10 28 Jahren, noch selteneren neutrinolosen Doppel-Beta- Zerfälle zum Ziel. Das Experiment benutzt CdZnTe Halbleiterdetektoren und befindet sich gegenwärtig in der Entwicklungsphase. Der Gegenstand dieser Diplomarbeit ist die Entwicklung eines Konzeptes für eine Erweiterung des COBRA-Aufbaus mit erhöhter Photonen-Nachweis-Effizienz. Ziel dieser Erweiterung soll der Nachweis des neutrinobegleiteten Doppel-Beta-Zerfalls von 116 Cd in den ersten angeregten Zustand sein. Dafür wurde eine intensive Recherche zu den erhältlichen Szintillationsdetektoren durchgeführt und drei Monte Carlo Simulationen entwickelt. Zwei dieser Simulationen dienten der Bestimmung der optimalen Szintillatorgrösse und der passenden Szintillatorauslese. Bei der dritten Simulation wurde die Geometrie der geplanten Erweiterung in das COBRA Simulationprogramm VENOM implementiert und Zerfallsereignisse im Aufbau simuliert. Es zeigte sich, dass das favorisierte CsI:Tl mit dem kosmogen aktiviertem 134 Cs einen radioaktiven Untergrund hat, der die Messung des gesuchten Zerfalls behindert. vii
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Typeset September 29, 2010
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