Ein Entwurf eines Polarimeters für die Testquelle „Photo-catch“ basierend auf der doppel-Mott Streuung I

Ein Entwurf eines Polarimeters für die Testquelle „Photo-catch“ basierend auf der doppel-Mott Streuung I

Miniforschung

Doppel-Mott Kammer
Doppel-Mott Kammer

Im Institut für Kernphysik der Technischen Universität Darmstadt befindet sich seit 1991 der supraleitende, rezirkulierende Elektronen-Linearbeschleuniger S-DALINAC. Dieser wurde vor einiger Zeit durch eine Quelle polarisierter Elektronen erweitert, um neue Observablen in Experimenten zu bekommen und so den Einblick in die Kern- und Teilchenphysik zu erweitern. Wichtig hierfür ist allerdings, dass die Strahlpolarisation vor und nach dem Experiment genau bekannt ist. Dazu werden unterschiedlichste Polarimeter verwendet, die meist eine Charakterisierung durch Streuprozesse, welche empfindlich auf die Polarisation sind, zulassen. Ein Beispiel hierfür ist die Elektron-Kern-Streuung (Mott-Streuung). Das aktuelle Polarimeter direkt hinter der Quelle nutzt eben diese Mott-Streuung zur Bestimmung des absoluten Polarisationsgrads bei einer Elektronenenergie von 100 keV. Die Polarisation wird durch die Asymmetrie, durch Streuung eines polarisierten Strahl an einem Target mit hoher Kernladungszahl Z bestimmt. Dazu muss die effektive Sherman Funktion des Targets zunächst bestimmt werden, welche von dessen Dicke abhängt. Dies bringt jedoch das Problem von Messungenauigkeit mit sich, welche aktuell im Bereich von 3-5% liegen. Die vorliegende Arbeit hatte zur Aufgabe einen neues Polarimeter zu entwickeln, bei dem die effektive Sherman Funktion nicht bestimmt werden muss und somit die Messungenauigkeit deutlich verbessert werden kann. Es wurde ein Aufbau für ein Doppel-Mott-Polarimeter gewählt, wodurch eine präzisere Polarisationsmessung erwartet wird. Das in der Miniforschung entwickelte Doppel-Mott-Polarimeter soll an der Testquelle Photo-catch zum Einsatz kommen. Zusätzlich ist es so konzipiert, dass es das momentan im SDALINAC eingesetzte konventionelle Mott-Polarimeter ersetzen kann. Dazu muss eine maximale Länge in Strahlrichtung von 27 cm eingehalten werden.