Forschungszentrum Karlsruhe - Wissenschaftliche Berichte - FZKA 6691

KATRIN - A next generation tritium beta decay experiment with sub-eV sensitivity for the electron neutrino mass

Abstract
With the compelling evidence for massive neutrinos from recent n-oscillation experiments, one of the most fundamental tasks of particle physics over the next years will be the determination of the absolute mass scale of neutrinos. The absolute value of n-masses will have crucial implications for cosmology, astrophysics and particle physics. We present the case for a next generation tritium ß decay experiment to perform a high precision direct measurement of the absolute mass of the electron neutrino with sub-eV sensitivity. We discuss the experimental requirements and technical challenges of the proposed Karlsruhe Tritium Neutrino experiment (KATRIN) and outline its physics potential.

KATRIN - Ein Tritium-Betazerfalls-Experiment der nächsten Generation mit sub-eV Empfindlichkeit für die Masse des Elektron-Neutrinos

Zusammenfassung
Neuere Experimente zu Neutrino-Oszillationen haben überzeugend nachgewiesen, dass Neutrinos eine nicht verschwindende Ruhemasse besitzen. Deren Bestimmung wird in den nächsten Jahren eine der wichtigsten Aufgaben der Teilchenphysik sein. Der absolute Wert der Neutrinomasse hat entscheidende Auswirkungen in der Kosmologie, der Astrophysik und der Teilchenphysik. In diesem Report wird ein hochauflösendes Tritium-Betazerfalls-Experiment der nächsten Generation beschrieben, das die Ruhemasse des Elektron-Neutrinos mit einer Empfindlichkeit im sub-eV Bereich messen soll. Es werden die experimentellen Anforderungen und die technischen Herausforderungen des vorgeschlagenen Karlsruhe Tritium Neutrino Experimentes (KATRIN) aufgezeigt. Abschließend wird das physikalische Potential des Experimentes diskutiert

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