1 / 16

Experiment TGV II ( prvn í výsledky s 106 Cd)

Experiment TGV II ( prvn í výsledky s 106 Cd). Spektrometr TGV II Zpracování dat Předběžné výsledky, Výhled. bb a EC / EC. TGV II se věnuje studiu dvojitého elektronového záchytu 106 Cd a dvojitého beta rozpadu 48 Ca (bb procesy )

anitra
Download Presentation

Experiment TGV II ( prvn í výsledky s 106 Cd)

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Experiment TGV II(první výsledky s 106Cd) Spektrometr TGV II Zpracování dat Předběžné výsledky, Výhled

  2. bb a EC/EC • TGV II se věnuje studiu dvojitého elektronového záchytu 106Cd a dvojitého beta rozpadu48Ca(bb procesy) • bb… pokud je jednoduchý beta rozpad energetický nemožný nebo silně potlačen vlivem velkého rozdílu spinů • kanály rozpadu (b-b-, b+b+, b+/EC, EC/EC), módy rozpadu (0n, 2n) b-b-: (A, Z-2) → (A, Z) + 2e- [+ 2n’e] EC/EC: 2e- + (A, Z+2) → (A, Z) [+ 2ne] +X Pozorovatelné: 2e- , E < Q Pozorovatelné: 2X, E ~21keV Pavel Čermák

  3. TGV II • (2000 – ...) • cílem je změřit EC/EC proces v jádře 106Cd a případně zlepšit výsledky s 48Ca(b-b-) • detekce 2 charak. fotonů z deexcitace at. obalu106Pd: Ka2= 21.02keV Ka1= 21.18keV Kb1’= 23.81keV Kb2’= 24.30keV Pavel Čermák

  4. TGV II (předpovědi, měření) T1/2 = 1.0·1020let(Suhonen) 8.7·1020let(Hirsch) 4.4·1021 let(Šimkovic) • Teoretické předpovědi: • Dosavadní měření: (vetšinou do vzbuzených stavů 106Pd) T1/2>6.2·1018 let (Barabash, HPGe detektor + Cd folie, Modane) T1/2>7.3·1019 let (Belli, NaI(Tl), podobná geometrie jako TGV, Gran Sasso) T1/2(g.s → g.s.) >5.8·1017 let (Georgadze, měření s 116CdWO4 scintilátory, zdroj=detektor, Solotvina) Pavel Čermák

  5. TGV II (aparatura) Umístění: podzemní laboratoř v Modane (LSM), 4800 m.w.e., miony 4.2 m-2·den-1 Modane • Teleskopsložený z 32 HPGe planárních detektorů prokládaných radioaktivními zdroji • Pasívní stínění: 20cm elektrolytické mědi, vzduchotěsný box, 10cm olova, 16cm BPE Pavel Čermák

  6. TGV II (kryostat) HPGe Cd HPGe • detektory Ø60mm (citlivá plocha 2040mm2) • celkový citlivý objem 400 cm2 (3 kg) • množství zkoumaného mat.: 10 - 25 g • energetický práh ≈ 10 keV • elektronika: koincidence+potlačení mikrofonu Pavel Čermák

  7. Zpracování dat (1) • akvizice: RTLinux (stabilita, vzdálený přístup) • sběrnice CAMAC • diskriminace LE • 32 kanálů, analogový multiplexer 1/8, dvojí tvarování => 8x ADC • čas každé události, multiplicita, maska s aktivovanými kanály • automatické doplňování LN2 (každé 3 dny) → zastavení akvizice • zápis dat event-by-event • kontrola četnosti na abnormality • zápis dat do vhodných datových struktur (Tree) • vlastní zpracování (Root) – jednoduchá, koincidenční a součtová spektra, podklady pro redukci pozadí Pavel Čermák

  8. Zpracování dat (2) • před a po každém runu provedeno kalibrační měření (1 den) • kalibrace na píky 238 keV (Th) a 59 keV (241Am), korekce pomocí rtg z 106Cd (23 keV) Fit Cd multipletu: (totální koincidenční spektrum, 8491 hodin) • fixace pološířky a • korekce polohy v • oblasti kolem 20 keV Pavel Čermák

  9. Potlačení pozadí (1) • kromě pasívního stínění použity techniky pro redukci pozadí při zpracování dat • nejvýraznější efekt má použití koincidencí: Data za 8491 hodin: • všechny události • (1540663) • koincidence mezi • sousedními detektory • (287778) • omezení na energetické • okno 19-22 keV (4740) Pavel Čermák

  10. Potlačení pozadí (2) • potlačení mikrofonického efektu s využitím dvojího tvarování signálu (2ms a 8ms) • matice = dvourozměrné ‘spektrum’ rozvinuté podle energie s odlišným tvarováním • vymezení oblasti s vyhovujícími událostmi • použití definovaných kritérií při pozdějším zpracování Matice + efekt potlačení Pavel Čermák

  11. Výsledky (1) • měření s 106Cd po 8491 hodinách • výsledné koincidenční spektrum po aplikaci všech metod potlačení pozadí • data • lineární pozadí • K-X z Cd • vyloučené události • odpovídající K-X z Pd Pavel Čermák

  12. Výsledky (2) Vzorec pro odhad poločasu rozpadu: • N0 ... počet atomů ve vzorku • (4.25 x 1022) • ..... efektivita registrace (4.7%) t ..... čas [roky] N … počet naměřených (vyloučených) událostí Výsledky dosavadního měření s 106Cd (g.s. → g.s., 8491 hodin): (12 folií) (8 folií) Pavel Čermák

  13. Lokalizace nečistot • pravděpodobný zdroj nečistot – napojení víka kryostatu plocha pod píkem 238 keV pro jednotlivé detektory Pavel Čermák

  14. Závěr Status • spektrometr v plné konfiguraci • pozaďová a testovací měření provedena • hlavní měření s 106Cd (únor 2005 – únor 2006) • dokončení zpracování dat, náhrada komponent s největším příspěvkem k pozadí, pořízení většího množství materiálu (106Cd) Výsledky • Významné posunutí limitu na T1/2 (2nEC/EC, g.s.→g.s.) v jádře 106Cd (~3 řády) • Vyloučení jednoho z teoretických výsledků => nové podklady pro výpočty maticových elementů Pavel Čermák

  15. Výhled • redukce pozadí • větší objem materiálu (15g) => faktor 2 • delší expozice (pokračování v měření po dobu alespoň 1-3 let) => faktor 2-4 Pavel Čermák

  16. Výstupy za rok 2006 • Prezentace na Neutrinos and Dark Matter in Nuclear Physics, Paris, September 3-9, 2006 • P. Beneš, P. Čermák,...,I. Štekl et al.: The Low Background Spectrometer TGVII for Double Beta Decay Measurements, accepted to Nucl. Instr. Meth. Phys. Res.A Pavel Čermák

More Related