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Optimization of a detector for electron spectrospy at the PERKEO III experiment
Full text linkDas freie Neutron zerfällt auf Grund der schwachen Wechselwirkung über den Betazerfall in ein Proton, ein Elektron und ein Elektron-Antineutrino. Über die Winkelkorrelationen dieser Teilchen ist es möglich, die Gültigkeit des Standardmodells der Teilchenphysik zu überprüfen bzw. zu erweitern. Das neue Instrument PERC ermöglicht es, die Korrelationskoeffizienten zwischen dem Neutronenspin und den Impulsen der Zerfallsprodukte in noch nie dagewesener Präzision zu messen; da z.B. die Zerfallsrate bei maximal 8 x 10 6 liegen wird. Das zum Einsatz kommende Elektronenspektrometer basiert auf dem in den Arbeitsgruppen von Prof. Abele und Prof. Dubbers an der Universität Heidelberg entwickelte und von unserer Arbeitsgruppe am Atominstitut der Technischen Universität Wien, zur Erhöhung der Effizienz, adaptierte Spektrometer PERKEO III. In Wien wird einer der Detektoren von PERKEO III charakterisiert und dessen für die Elektronenspektroskopie relevanten Systematiken untersucht. Das Ziel ist Elektronenspektroskopie auf dem 10 -4 Niveau. Die Energiedetektion erfolgt dabei über Szintillatoren mit Photomultiplierauslese, auf denen besonderes Augenmerk liegt: Auf Grund ihrer kurzen Auslesezeit und hohen Zeitauflösung ist es möglich, bei besonders hohen Zählraten zu arbeiten, was gerade für PERC von großer Bedeutung ist. Ergänzend zu den direkten Stabilitätstests mit Eichquellen werden auch Monte Carlo Berechnungen durchgeführt, die sowohl das Rückstreuverhalten sowie die Elektronenabsorption des Szintillationsmaterials untersuchen. Diese Simulationen werden mittels der Simulationssoftware CASINO und pyPENELOPE durchgeführt
Energieabhängigkeit der Beta-Asymmetrie im Beta-Zerfall des Neutrons
Full text linkNeutron beta decay provides an excellent toolkit for the investigation of the structure of the weak interaction and potential deviations from the predictions of the standard model of particle physics. Measuring the experimental beta asymmetry provides the most precise way to determine the ratio of axialvectorand vector-coupling, λ, and is also sensitive to non-zero scalar and tensor couplings via the Fierz interference term, b. In this thesis the analysis of the experimental beta asymmetry measured with Perkeo III at the Institut Laue-Langebin, Grenoble, in 2009 is presented. This includes the data reduction process, as well as the analyis of the measured spectra including detector and background systematics as energy-dependent effects. Major refinements to the detector model are presented with regards to the non-linearity and energy resolution of the detectors. The result of this analysis is a new results for the beta asymmetry which is two times more precise than previous measurements. All systematics are investigated concerning their energy dependence, which allows a correlated analysis of λ and b.Die Untersuchung des Zerfalls des freien Neutrons ist ein exzellentes Werkzeug zur Untersuchung der Struktur der schwachen Wechselwirkung und erlaubt die Beobachtung potentieller Abweichungen von den Vorhersagen des Standardmodells der Teilchenphysik. Die präsziseste Methode zur Bestimmung des Verhältnisses von Axialund Vektorkopplungskonstanten, λ, ist die Messung der Beta Asymmetrie im Neutronenzerfall. Diese beschreibt die Korrelation von Elektronenimpuls und Neutronenspin. Durch ihre Abhängigkeit vom Fierz Interferenz Term, b, ist diese ebenfalls sensitiv auf Skalarund Tensorkopplungen abweichend von 0. Im Rahmen dieser Arbeit wird die Analyse der experimentellen Beta Asymmetry, gemessen mit dem Zerfallsspektrometer Perkeo III, durchgeführt und beschrieben. Dies beinhaltet die Reduktion der Rohdaten und die Analyse der gemessenen Spektren inklusive Detektorund Untergrundsystematiken. Wesentliche Erweiterungen des verwendeten Detektormodells in Bezug auf die Nichtlinearität und Energieauflösung wurden implementiert und erlauben eine unabhängige Kalibrierung mit Elektronenquellen. Das Resultat ist um einen Faktor zwei präziser als vorige Messungen und ist die derzeit präziseste Messung von λ. Alle Systematiken sind als energieabhängige Korrekturen implementiert. Dies erlaubt die Extraktion des Fierz Interferenz Terms aus einer simultenen Analyse von λ und b
Design of the magnetic shielding for PERC
No full textDie neue Einrichtung PERC (Proton Electron Radiation Channel) ist eine neuartige Quelle von Neutronenzerfallsprodukte. PERC ist momentan in der Entwicklung durch eine internationale Kollaboration und wird an der Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM II) in Garching, Deutschland, aufgebaut werden. Die Hauptkomponente von PERC ist ein mehr als 11 m langes, supraleitendes Magnetsystem, mit einem starken, longitudinalen Magnetfeld von 0.5 T bis zu 6 T und einem Streufeld von 0.5 mT in 9 m Abstand. Diese Masterarbeit beschäftigt sich mit dem Design der Magnetfeldabschirmung. Dabei mussten folgende Punkte berücksichtigt werden: das Streufeld muss auf die Herzschrittmachergrenze reduziert werden, das interne Feld und dessen Homogenität dürfen nicht gestört werden, die zusätzlichen Kräfte auf die Spulen dürfen nicht destruktiv sein, und die Magnetfeldabschirmung muss mit dem begrenzten Platzverhältnissen am FRM II auskommen.Aus experimentellen Gründen ist das Magnetsystem nicht axialsymmetrisch und muss daher in drei Dimensionen simuliert werden. Um die Rechenzeit zu reduzieren und gleichzeitig die numerische Genauigkeit zu erhöhen, wird nur eine Hälfte der Geometrie simuliert, und zwar durch Ausnutzung der Symmetrie von Magnet und Abschirmung.Die Methode der finiten Elemente wurde verwendet, um die geeignetste Geometrie für die Abschirmung zu finden. Verschiedene Geometrien und Kombinationen von Abschirmungsmaterialen mit nichtlinearer Permeabilität wurden simuliert. Des Weiteren wurden Fertigungstoleranzen untersucht.The new facility PERC (Proton Electron Radiation Channel) is a novel source of neutron decay products. PERC is currently under development by an international collaboration and will be installed at the Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM II) in Garching, Germany. The main component of PERC is a more than 11 m long superconducting magnet system, with a strong longitudinal magnetic field of 0.5 T up to 6 T and a stray magnetic field of 0.5 mT at a distance of 9 m from PERC.This master thesis focuses on the design of the magnetic shielding for PERC. The following aspects must be taken into consideration: the stray magnetic field must be suppressed to the cardiac pacemaker level of 0.5 mT, the internal magnetic field and its homogeneity should not be disturbed, the additional forces onto the coils must not be destructive, and the magnetic shielding must deal with the limited space conditions at FRM II.For experimental reasons the magnet geometry is non-axisymmetric and therefore has to be modeled and simulated in three dimensions. In order to reduce the computing time and, at the same time, increase the numerical accuracy, only one half of the geometry is simulated by taking advantage of the symmetry of the magnet and its shielding.The finite element method has been used to determine the most suited geometry for the magnetic shielding. Various geometries and combinations of shielding materials of non-linear permeability have been simulated.In addition manufacturing tolerances have been investigated
Die Ladung des Neutrons: eine quantenmechanische elektrische Ladungsmessung innerhalb des q-Bounce-Ramsey-Setups
Full text linkNeutrale Teilchen formen gravitativ gebundene Quantenzustände über undurchdringlichen Flächen. Meistens aber überdecken Van-der-Waals Kräfte, Wechselwirkungen zwischen dem Teilchenspin und externen Magnetfeldern oder andere elektromagnetische Kräfte diesen Effekt komplett. Bis jetzt sind ultrakalte Neutronen die einzigen Teilchen, bei denen dieses Phänomen beobachtet wurde. Dieses einzigartige System ist sehr gut geeignet, um die Gravitation bei sehr kleinen Abständen (μm Skala) zu studieren und Vorhersagen von Theorien, die versuchen Quantenmechanik und die allgemeinen Relativitätstheorie zu verknüpfen, zu testen. Ein Beispiel für einer möglichen Messgröße für solche Tests: Im Rahmen des Standardmodells der Teilchenphysik ist die elektrische Ladung des Neutrons exakt null. Neuartige Theorien, die das Standardmodell zu erweitern versuchen, sind nicht so strikt. Niedrigere Grenzen durch experimentelle Messungen können solche Theorien einschränken oder sogar ausschließen lassen und ermöglichen die Entwicklung neuer theoretischer Modelle zu unterstützen. Seit vielen Jahren entwickelt die qBounce Kollaboration die Technik der Gravitation-Resonanz- Spektroskopie (GRS), um diese gravitative gebundenen Quantenzustände zu erforschen und theoretische Modelle, die über das Standardmodell hinausgeht, an der ultrakalten Neutronenquelle PF2 des Institut Laue-Langevin (ILL) in Grenoble zu testen. Für diese Dissertation wurden die ersten erfolgreichen Messungen am neuen Ramsey-artigen GRS Aufbau (dem sogenannten Ramsey-TR Setup) durchgeführt. Die erforschten Zustandsübergänge waren 1->3 und im Detail 2->4 mit den gemessenen Frequenzen von 462.71(30) Hz und 392.38(26) Hz, die aus einem gemeinsamen Fit bestimmt wurden. Eine vorangehende Rabi-artige Messung beobachtete zusätzlich den bis dahin unerforschten Übergang 2->5 bei 560.0(31) Hz. Dieser Ramsey-artige GRS Aufbau ermöglicht es auch, die elektrische Ladung des Neutrons selbst zu untersuchen. Im Gegensatz zu klassischen Experimenten mittels Ladungsablenkung kann dieser Aufbau Verschiebungen der Gravitationszustände der ultrakalten Neutronen in starken elektrischen Feldern detektieren. Dies ist eine neuartige und komplimentäre Messmethode. 2018 ergab eine Messkampagne am Übergang 2->4 mit Feldstärken bis zu 7.67 MV/m eine Neutronenladung im Wert von 2.7(33)x10^(-17) e bei einer angepassten Erdbeschleunigung von g = 9.784(13) m/s^2, welche einer Übergangsfrequenz von ν_24 = 392.01(35) Hz entspricht. Viele zusätzliche Messungen erforschten die Eigenschaften von verschiedenen Elektrodenmaterialen (Kupfer, Titan und Glasspiegel) und der großen Spiegelelektrode, die für die Ladungsmessung verwendet wurde, an einem speziellen Testaufbau am Atominstitut in Wien, um die Durchbruchsspannung für diese Elektroden zu finden. Diese Untersuchungen und andere Verbesserungen der letzten Jahre sagen voraus, dass die Genauigkeit der Ladungsmessung mit dem bestehenden Ramsey-TR Setup um einen Faktor von bis zu 75 im Vergleich zu der ersten Messung von 2018 verbessert werden kann. Ein zukünftiger weiterentwickelter Aufbau würde eine noch genauere Messung ermöglichen, welches sogar das derzeitige Limit übertreffen kann.Neutral particles form gravitationally bound quantum states above flat impenetrable surfaces. However, in most cases van der Waals forces, couplings between particle’s spin and external magnetic fields or other electromagnetic interactions completely superpose this effect. Ultra-cold neutrons are the only ones yet where this phenomenon has been observed. This unique system is well suited to probe gravitation at short distances (μm scale) and test predictions of theories which try to connect quantum mechanics and general relativity. As an example for a possible observable: the electric charge of the neutron is zero within the framework of the Standard Model of particle physics. New theories exploring beyond this Standard Model are not that restrictive. Lower limits from measurements are able to constrain or even rule out such theories and enable to support the development of new theory models. Since many years the qBounce collaboration has developed the technique of Gravitational Resonance Spectroscopy (GRS) in order to study these gravitationally bound quantum states and to test theoretical models probing beyond the Standard Model at the PF2 UCN facility of the Institut Laue-Langevin (ILL) in Grenoble, France. During this thesis, I performed the first successful measurements with the novel Ramsey-type GRS setup (the so-called Ramsey-TR-setup) during its commissioning in 2018. The studied state transitions were 1->3 and in more detail 2->4 with their measured frequency values of 462.71(30) Hz and 392.38(26) Hz respectively using a common fit. A preceding Rabi-type measurement additionally observed the previously unexplored transition 2->5 at 560.0(31) Hz. This Ramsey-type GRS setup enables to test the electric neutrality of the neutron itself. Contrary to classical deflection experiments, this setup can detect shifts of the gravitational states of ultra-cold neutrons in the presence of strong electric fields which is a novel and complimentary technique. In 2018, a measurement campaign with field strengths up to 7.7(2) MV/m at the transition 2->4 probed the neutron’s electric charge to a value of 2.7(33)x10^(-17) e at the best fitted gravitational acceleration of g = 9.784(13) m/s^2 which corresponds to a transition frequency of ν_24 = 392.01(35) Hz. Many additional measurements probed the capabilities of different electrode materials (copper, titanium and mirrors) and the utilized large electrode at a dedicated test setup at the Atominstitut (ATI) in Vienna in order to search for the breakthrough voltages of these electrodes. These investigations and other improvements of the last years predict that the sensitivity of the charge measurement can be increased by a factor of 75 with the currently used Ramsey-TR-setup compared to the first measurement of its kind in 2018. A future improved setup can further increase the sensitivity which enables it to outperform the current best limit
Preparatory work for characterizing a possible elecron detector for PERC
No full textDie schwache Wechselwirkung ist eine der fundamentalen Kräfte der Natur. Eine genaue Bestimmung dieser Kraft ist essentiell für das Verständnis und die Beschreibung einer Vielzahl von Phänomenen, vor allem in Kosmologie und Astrophysik.Aber auch die Suche nach Physik jenseits des Standardmodells der Teilchenphysik gehört zu den großen Zielen der letzten und nächsten Jahre.Mit neuen Einrichtungen wie PERC (Proton Electron Radiation Channel) werden Messungen der schwachen Wechselwirkung aus dem Zerfall freier Neutronen möglich, um die bisherigen theoretischen Vorhersagen mit bis zu zwei Größenordnungen besserer Genauigkeit, bei Messungen des Winkelkorrelationskoeffizienten A, zu untersuchen. Um dieses hohe Ziel zu erreichen, ist eine genaue Kenntnis der verwendeten Detektoren notwendig. Insbesondere muss die Antwortfunktion des Detektorsystems möglichst genau bekannt sein, um systematische Fehler möglichst zu reduzieren. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden die Voraussetzungen hierfür geschaffen: Eine der Detektoreinheiten des PERKEO III Experiments wurde aufgebaut und im Hinblick auf die Charakterisierung eines möglichen Elektronendetektors für PERC in Betrieb genommen.In the current understanding of particle physics, the weak interaction is one of the fundamental forces of nature. A precise determination of it's properties is not only essential for the understanding of many phenomena in cosmology and astrophysics, it is as well the key for new physics beyond the standard model of particle physics.Within the next years, new facilities like PERC (Proton Electron Radiation Chan- nel) will give us the opportunity to test the standard model, by observing the decay of free neutrons, with an accuracy that is better than two magnitudes, regarding the measurement of the angular correlation coefficient A, compared to recent experiments. To reach this ambitious goal, it is necessary to perform a good characterization of the detectors in use. Especially it is inevitable to have an exact knowledge of it's response function, in order to reducesystematics in the experimental setup.Within this work, one of the PERKEO III detection units was assembled and set into operation to characterize a possible electron detector for the upcoming PERC experiment.<br /
Charakterisierung der Magnetfalle des CREScent Experiments
Full text linkDas CREScent-Experiment soll einen neuartigen Ansatz für die Elektronenspektroskopie bieten. Der Ansatz basiert auf einer Frequenzmessung der emittierten elektromagnetischen Strahlung. Das Experiment basiert auf dem Prinzip, dass Elektronen, die sich in einem uniformen Magnetfeld bewegen, Zyklotronstrahlung aussenden und die Frequenz dieser Strahlung proportional zur Energie des Elektrons (30–600 keV) ist. Die Methode ist allgemein bekannt als Cyclotron Radiation Emission Spectroscopy (CRES). Um die emittierte elektromagnetische Strahlung genau messen zu können, muss das Signal eine ausreichende zeitliche Länge haben (Größenordnung von ms). Um die Signaldauer zu verlängern, wurde eine Magnetfalle konstruiert, die die Elektronen im zentralen Bereich des starken Magnetfelds einschließt. Ziel dieser Arbeit war es, die Wirksamkeit dieser Magnetfalle zu charakterisieren, indem die Anzahl der Elektronen gemessen wurde, die der Magnetfalle entkommen. Zum Nachweis der Elektronen wurde ein szintillationsbasierter Messaufbau verwendet. Es wurden Messungen bei verschiedenen Strömen in den Fallenspulen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Magnetfalle die Elektronen effektiv einschließt. Darüber hinaus hält ein höherer Strom in den Fallenspulen und eine damit tiefere Magnetfalle mehr Elektronen fest. Es wurde verifiziert, dass bei ausreichend niedrigen Elektronen/Gammaenergien die Energie/Kanal-Beziehung des Szintillations basierten Messaufbaus linear ist. Außerdem wurde untersucht, wie das Magnetfeld den Detektor beeinflusst und das resultierende Spektrum wurde modelliert.The CREScent experiment aims to provide a novel approach to electron spectroscopy based on a frequency measurement of the emitted electromagnetic radiation. The experiment operates on the principle that electrons gyrating in a uniform magnetic field emit cyclotron radiation, and the frequency of this radiation is proportional to the energy of the electron (30-600 keV). The technique is commonly known as Cyclotron Radiation Emission Spectroscopy (CRES). In order to measure the emitted electromagnetic radiation accurately the signal has to be of sufficient length (timescale of ms). To increase signal duration a magnetic trap which confines the electrons in the central region of high magnetic field was constructed. The aim of this work was to characterize the effectiveness of this magnetic trap by measuring the number of electrons that escape the magnetic trap. A scintillation based measurement setup was used to detect the electrons. Measurements at different trap coil currents were taken. The results show that the magnetic trap was effective in confining electrons. Furthermore, a higher current in the trap coils and thus deeper magnetic trap confined more electrons. It was verified that at low enough electron/gamma energies, the energy/channel relationship of the scintillation based measurement setup is linear. It was also explored how the magnetic field influences the detector and the resulting spectrum was modeled
Development of a new shutter system for velocity selection of neutrons for
Full text linkIn dieser Arbeit wird die Überarbeitung das Blendensystem zur Geschwindigkeitsse-lektion von Neutronen für das qBounce Experiment beschrieben. Ziel der Überarbeitung war es, das Blendensystem besser an unterschiedliche experimentelle Aufbauten anpas-sen zu können und gleichzeitig die Zählrate zu erhöhen. Um dies zu ermöglichen, wurde noch ein Blendengehäuse entwickelt damit das Strahlrohr für die Neutronen direkt an das Experiment geflanscht werden kann. Damit ist es möglich die Zählrate im Experi-ment um 3,25 % zu steigern. Außerdem wurde untersucht, ob die für das Experiment ausgesuchte Aluminiumfolie als Eintrittsfenster für die Neutronen stark genug ist die im Experiment auftretende Wechselbelastung zu überstehen und so 50 Tage im Experiment eingesetzt werden zu können. Weiters wurde abgeschätzt mit welchen Messfehlern bei der Einstellung im Experiment zu rechnen ist und worauf bei der Einstellung geachtet werden muss.Zusätzlich zum Blendensystem und Blendengehäuse wurden noch 3-achsige Magneto-meter für das Experiment kalibriert und für das Experiment vorbereitet. Dabei ging es um die Frage, wie sich der Sensor in Abhängigkeit von der Eingangsspannung verhält und wie aus dem Messsignal das Magnetfeld erhalten werden kann.Within this diploma thesis a new shutter system for velocity selection of neutrons for the qBounce experiment was developed. Aim of the new development was to be able to adjust the shutter system to new experimental setups and to simultaneously increase the count rate. To enable this, a new housing had do be developed so the beamline could be attached directly to the experiment. So it was possible to increase the count rate by 3,25 %. It was also investigated whether the chosen aluminium foil is strong enough to be used as an entrance window for the experiment. Furthermore, it was estimated how measument errors could influence the setting of the shutter system and what has to be paid attention to, when setting up the shutter system.In addition to the shutter system and the housing, 3-axis magnetometers were cali-brated and prepared for the experiment. With the knowledge from the calibration, it is possible to determine what kind of power source is needed for the magnetometer
Preparation of gravitational experiments within the framework of the qBounce experiment
Full text linkDiese Masterarbeit soll einen Beitrag zur sogenannten Gravitationsresonanzspektroskopie von Neutronen mit Hilfe von Ramsey's Methode separierter oszillierender Felder liefern. Zur Realisierung dieser Methode wurden Neutronenspiegel, welche die glatte Oberfläche zur Reflexion ultrakalter Neutronen darstellen, mechanisch in Schwingung versetzt. Dabei sollen jene Neutronenspiegel, welche in den Wechselwirkungszonen in Ramsey's Methode platziert sind, möglichst in Phase oszillieren, um eine bestmögliche Frequenz- und somit Energiegenauigkeit zu erreichen. Der Unterbau der Spiegel wurde komplett erneuert um eine höhere mechanische Stabilität zu gewährleisten. Zur Überprüfung der Oszillationen und der Phasendifferenzen der Neutronenspiegel wurde ein neues Laserinterferometer, welches eine höhere Wegauflösung und Stabilität besitzt, charakterisiert und in den Aufbau integriert. Durch die Erzeugung mechanischer Oszillationen zweier Regionen kam es bei ersten Messungen zu Phasenproblemen, welche im Laufe dieser Masterarbeit untersucht und minimiert wurden.The aim of this master thesis is to contribute to the so called gravity resonance spectroscopy of neutrons using Ramsey's-method of separated oscillating fields. In order to obtain the needed frequencies for this method, neutron mirrors were used. Using this method, the neutron-mirrors, which are positioned in the regions of interaction, should oscillate in phase to obtain the best possible resolution of frequency and energy. The regions were renewed completely to guarantee a higher mechanical stability. To examine the oscillation and the phase difference of the neutron-mirrors, a new laser-interferometer, with a higher position resolution and stability, was characterized and integrated into the experimental set-up. Due to the creation of mechanical oscillations of two regions, perturbations appeared in the first measurements. These phase problems and their minimalization are the subject of this thesis
Simulationen zur Abschirmung von Neutronen mit MCNP
Full text linkDiese Arbeit beschäftigt sich mit der Simulation von 2 verschiedenen Problemen zur Abschirmung von Neutronen mit dem Programm MCNP. MCNP steht für Monte Carlo N-Particle Transport Code und wurde am Los Alamos National Laboratory entwickelt. Der erste Teil beschreibt einen neuen Messplatz für eine Pu-Be-Quelle, welcher auch am Atominstitut der TU Wien realisiert wurde. Das Ziel in diesem Teil war es, die geeignete Maße und Materialien für die Abschirmung zu definieren, so das ein sicheres Arbeiten an diesem Messplatz gewährleistet ist. Der zweite Teil umfasst die Simulation eines Beamstops für das Projekt PERC. Dieses ist noch in der Entwicklung und wird am Forschungsreaktor FRM II in München aufgebaut. Das Ziel ist es die Observablen des beta-Zerfalls in noch nie dagewesener Präzision zu bestimmen. Daher ist es notwendig, den Untergrund in den Detektoren so gering wie möglich zu halten. Nach Auswahl geeigneter Materialien und der dadurch entstehenden Sekundärteilchen wurden die notwendigen Dimensionen definiert. Weiters wurde die Geometrie optimiert, um den Untergrund weiter zu senken. Anschließend wurde ein Experiment am FRM II durchgeführt, um die Vakuumtauglichkeit der Materialien zu überprüfen und um Vergleichswerte für die Simulationen zu erhalten.This work deals with the simulation of two different problems to shield neutrons with the MCNP program. MCNP stands for Monte Carlo N-Particle transport code, developed at Los Alamos National Laboratory. The first part describes a new test site for a Pu-Be source, which has also been implemented at the Institute of Atomic and Subatomic Phyics of the Technical University of Vienna. The goal in this part was to define the appropriate dimensions and materials for the shield, that a safe work is guaranteed. The second part presents the simulation of a beamstop for the PERC project. PERC is still in development and will be built at the research reactor FRM II in Munich. The goal of PERC is to determine the observables of the beta-decay in unprecedented precision. Therefore, it is necessary to keep the background in the detectors as low as possible. After the selection of suitable materials and the resulting secondary particles, the necessary dimensions were ascertained. Furthermore, the geometry has been optimized in order to reduce the background even more. Following an experiment at the FRM II was conducted to verify the vacuum compatibility of the materials and to obtain reference values for the simulations
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