| Jahr | 2007 |
| Autor(en) | Hannes Rotzinger |
| Titel | Entwicklung magnetischer Mikrokalorimeter für die hochauflösende Spektroskopie des beta-Emitters 36Cl |
| KIP-Nummer | HD-KIP 07-01 |
| KIP-Gruppe(n) | F4 |
| Dokumentart | Dissertation |
| Keywords (angezeigt) | metallic magnetic calorimeters, beta spectroscopy, cryogenic detectors, micro-calorimeters, 36Cl , quantum-calorimetry, SQUID |
| Abstract (de) | Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde ein Detektorprototyp für energiedispersive Messungen von b-Spektren mit magnetischen Kalorimetern entwickelt und an einer 36Cl-Quelle getestet. Beim Zerfall des Isotops entstehen hochenergetische Elektronen mit einer Energie bis zu 709,6 keV, die im Experiment in einem 4p-Gold-Absorber gestoppt wurden. Dieser Energieeintrag kann in Form einer Temperaturänderung und der damit verbundenen Magnetisierungsänderung des paramagnetischen Temperatursensors durch ein sensitives DC-SQUID-Magnetometer nachgewiesen werden. Für den 36Cl-Detektorprototyp wurde zur Messung der Magnetisierung eine flache, mäanderförmige Spulengeometrie gewählt, deren Abmessungen für das spezielle Experiment optimiert wurden. Die dafür nötigen supraleitenden Strukturen konnten im Reinraum des Institutes durch den eigens dafür entwickelten 4-Lagen-Prozess in Dünnschichttechnik hergestellt werden. In der Arbeit wird der Detektor beschrieben, sowie dessen Quantenausbeute,Rauschquellen und die erreichbare Energieauflösung diskutiert. Das damit gewonnene 36Cl-Spektrum mit einer Energieauflösung von DEFWHM= 750 eV wird vorgestellt, und mit existierenden experimentellenund theoretischen Daten verglichen. |
| Abstract (en) | High resolution beta-spectroscopy of the isotope 36Cl using magnetic calorimeters This thesis describes the development of a high resolution magnetic calorimeter for the detection of the b-spectrum of the isotope 36Cl with endpoint energy of 709.6 keV. The temperature rise of a metallic paramagnetic sensor due to an energy deposition is sensed by measuring its magnetization using a sensitive DC-SQUID magnetometer. For a high detection efficiency an 4p gold absorber was used. The heat capacity and the geometry of the absorber is optimally matched by a flat sensor and an optimized meander shaped readout coil. The fabrication of the superconducting structures and the detector setup are described. In addition, the relevant noise sources, the energy resolution and the quantum efficiency are discussed. A measured 36Cl-spectrum with an energy resolution of DEFWHM= 750 eV is presented and compared with existing experimental and theoretical data. |
| Datei | Diss_H_Rotzinger |
