Studie für ein Tritium b-Zerfallsexperiment zur Bestimmung der Elektron-Neutrinomasse im sub-eV Bereich

•Gert Meisel1 und Jochen Bonn2 für die Karlsruhe-Mainz-Troitsk-Fulda-Neutrinomassen-Kollaboration
1Forschungszentrum Karlsruhe, Institut für Kernphysik
2Institut für Physik, Johannes Gutenberg-Universität, 55099 Mainz

Die spektrale Vermessung des Tritium-b-Energiespektrums am Endpunkt (E0 = 18.6 keV) erlaubt die direkte Bestimmung der Elektronneutrinomasse. Derzeitige Experimente in Mainz und Troitsk liefern dabei 95 % C.L. Obergrenzen im Bereich von 2-3 eV/c2. Aufbauend auf den Konzepten dieser Experimente werden Designstudien für ein geplantes Karlsruhe Tritium Neutrinoexperiment (KATRIN) vorgestellt. Basierend auf einem großen ( m) elektrostatischen Retardierungspektrometer mit magnetischer, adiabatischer Führung der Tritium-Zerfallselektronen ergeben erste Studien eine Sensitivität auf die Neutrinomasse im sub-eV Bereich. Neben der Motivation für ein Tritium b-Zerfallsexperiment mit einer Massen-Sensitivität im sub-eV Bereich werden die technologischen Herausforderungen zur experimentellen Realisierung vorgestellt.