Charakterisierung und Optimierung von Wienfilter und Doppel-Mott-Polarimeter an der Testquelle spinpolarisierter Elektronen Photo-CATCH

Charakterisierung und Optimierung von Wienfilter und Doppel-Mott-Polarimeter an der Testquelle spinpolarisierter Elektronen Photo-CATCH

Characterization and optimization of the Wien filter and Double-Mott polarimeter at the test source of spin-polarized Photo-CATCH

Bachelor Thesis

Wienfilter am Teststand Photo-Catch
Wienfilter am Teststand Photo-Catch

Die Testquelle Photo-CATCH ist die neue Quelle spinpolarisierter Elektronen am Institut für Kernphysik in Darmstadt. Der longitudinal zur Strahlachse polarisierte Elektronenstrahl wird mit einer GaAs-Kathode erzeugt, die von einem Laser bestrahlt wird. Das Ziel der vorliegenden Bachelor-Thesis ist, den Wienfiter und das Polarimeter in Photo-CATCH zwecks Spin-Manipulation und -Analyse zu charakterisieren und optimieren. Um den Elektronenspin in die transversale Ebene zu rotieren, was strikt notwendig ist im Fall von auf Mott-Streuung basierender Polarimetrie, wurde das Magnetfeld des Wienfiters mit einer Hall-Sonde auf fünf verschiedenen Achsen vermessen. Dies führt auf die lineare Abhängigkeit B(I) = 0,8088 x I – 0,0224 (zentrale Achse) zwischen dem generierten Magnetfeld B und dem Spulenstrom I. Durch Simulation wurde die relative Permeabilität der zur Abschirmung verwendeten Nickelspiegel auf einen Wert von µ = 50 bestimmt. Abschließend wurde der Wienfiter endmontiert und die Strahlführung installiert. Die Energieauflösung der innerhalb des Doppel-Mott-Polarimeters verwendeten Halbleiterdetektoren konnte anhand einer 241Am-alpha-Quelle, zu 17 keV gemessen werden. Die starke Sensitivität der Detektoren auf die Umwelttemperatur konnte festgestellt, jedoch auf Grund einer fehlenden Temperaturstabilisierung nicht explizit quantifiziert werden. Auf Grund der sich noch in der Herstellung befindenden Vakuumkammer konnte das Polarimeter bis jetzt nicht zusammengebaut und in die Strahlführung installiert werden.

Comment

Gefördert von der DFG im Rahmen des SFB634