Diplomarbeit - Institut für Kernchemie

DIPLOMARBEIT
in der
Arbeitsgruppe für Ultrakalte Neutronen
Thema: Messung der elektrischen Ladung des Neutrons
Ansprechpartner: Juniorprofessor Christian Plonka-Spehr
Institut für Kernchemie
[email protected], 06131 39 25314
Wir bauen zur Zeit ein Experiment auf zur Messung einer elektrischen Ladung des Neutrons.
Dazu benutzen wir sehr langsame sog. ultrakalte Neutronen (UCN) mit Geschwindigkeiten
unter 10 m/s. Die Energie dieser UCN ist so gering, dass sie von der Oberfläche bestimmter
Materialien unter jedem Auftreffwinkel totalreflektiert werden.
Mit UCN werden viele Experimente durchgeführt, die die fundamentalen Eigenschaften des
Neutrons genau untersuchen wie z.B. seine Lebensdauer oder ein mögliches permanentes
elektrisches Dipolmoment. Diese Aspekte sind eng verbunden mit astrophysikalischen Fragestellungen der Physik nach dem Urknall. Die elektrische Neutralität des Neutrons ist dabei
zwar experimentell sehr gut bestätigt, geht jedoch nicht zwingend aus der Theorie des Standardmodell hervor.
Zum Nachweis einer elektrischen Ladung setzen wir im Experiment das Neutron einem sehr
hohen elekrischen Feld senkrecht zu seiner Flugbahn aus und messen, ob sich in der Flugbahn
des Teilchens eine geringe Abweichung zeigt. Das Experiment (Abbildung oben) ist eine Art
Kamera, in der UCN von einem fokusierenden Spiegel auf einen ortsauflösenden Detektor
reflektiert werden.
Thema der Diplomarbeit ist die Vorbereitung einer Strahlzeit am Institut Laue Langevin
in Grenoble/Frankreich im Dezember 2009, bei der wir zum ersten Mal das Experiment mit
Hochspannung betreiben werden. Hierzu müssen wesentliche Teile des gegenwärtigen Aufbaus
verändert und modifiziert werden.
Wenn Du Lust hast auf eine experimentelle Diplomarbeit in einer kleinen Arbeitsgruppe und
Interesse an grundlegenden physikalischen Fragestellungen, dann schau bei uns vorbei. Wir
freuen wir uns auf Deinen Besuch.