Das Hauptziel des COBRA-Experiments ist der Nachweis des neutrinolosen
Doppel-Betazerfalls, vornehmlich am Isotop 116Cd. Die applizierten Halbleiterdetektoren
aus Cadmium-Zink-Tellurid sollen in 116Cd zu 90% angereichert
werden und sind sowohl Detektor als auch Quelle für diesen Zerfall. Die Halbwertszeit
dieses Zerfalls wird im Bereich von mehr als 1026 Jahren erwartet.
Daher ist die Senkung der Beiträge zum Untergrund von entscheidender Bedeutung.
Hauptgegenstand der vorliegenden Arbeit sind einerseits die Zeitsynchronisation
der Daten, die die Grundlage für Koinzidenzanalysen liefert. Diese
Analysemethode bietet nicht nur Zugriff auf die Identifizierung von Beiträgen
zum Untergrund, sondern bietet auch Zugriff auf Prozesse mit Positronenannihilation
und Zerfälle in angeregte Zustände, wie β+β+- oder β+EC-Zerfälle.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde die intrinsische Detektor-Kontamination von
einigen Zerfallsprodukten von 238U und 232Th bestimmt und Sensitivitäten auf
die Halbwertszeit von den neutrinobehafteten Zerfällen wie 120Te und 128Te
jeweils in den ersten angeregten Zustand der Tochternuklide bestimmt.
Andererseits wurden qualitative Untersuchungen zur Bedeutung der Neutronen
im COBRA-Experiment durchgeführt. Es konnte gezeigt werden, dass
schnelle Neutronen mit Energien größer als 10 keV nur einen unbedeutenden
Beitrag zum Untergrund beitragen, in Bezug auf den Nachweis des neutrinolosen
Doppel-Betazerfalls von 116Cd. Frühere Studien haben gezeigt, dass der
Fluss thermischer Neutronen in Kombination mit Koinzidenzanalyse in situ
bestimmt werden kann.
Neutronenstudien, Koinzidenzanalysen, Intrinsiche Kontamination mit 238U
und 232Th, Zerfälle in angeregte Zustände von 120Te und 128Te
The aim of the COBRA experiment is the observation of neutrinoless doublebeta
decay, primarily of the isotope 116Cd. The applied semiconductor
detectors of cadmium zinc telluride that are 90% to be enriched enable both
the detection and the source of this decay. The half-lives of decays of this kind
are expected in the range of more than 1026 years. Therefore, the reduction of
contributions to the background is of decisive importance.
The main subjects of this work are, on the one hand, the time synchronization
of the data, which provides the basis for coincidence analysis. This
analysis method has access not only to identification of contributions to the
background, but also to observe decays involving positron annihilation and
decays into excited states. In this study, the intrinsic detector contamination
of some decay products of 238U and 232Th was measured and sensitivities to
the half-lifes of the decays like 120Te and 128Te in each case to the first excited
state of daughter products are given.
On the other hand, qualitative studies on the importance of neutrons in the
COBRA experiment were conducted. These have shown that fast neutrons,
thus with energies greater than 10 keV, only result in an insignificant contribution
to the background for the detection of neutrinoless double-beta decay
of the 116Cd. Previous studies have also shown that the thermal neutron flux can be in situ determined by coincidence analysis.
neutron studies, coincidence analysis, intrinsic detector-contamination of
238U and 232Th, decays in to excited state of 120Te and 128Te