Authors:	Kraft, Andreas
Title:	Aufbau und Inbetriebnahme eines hochsensitiven 3-He-Magnetometers für ein zukünftiges Experiment zur Bestimmung eines elektrischen Dipolmoments des freien Neutrons
Online publication date:	17-Jan-2013
Year of first publication:	2013
Language:	german
Abstract:	Die Messung eines möglichen elektrischen Dipolmoments des freien Neutrons erfordert genaustmögliche Kenntnis und Überwachung des magnetischen Feldes im Inneren der n2EDM-Spektrometerkammer. Die freie Spinpräzession von hyperpolarisiertem ³He kann verbunden mit einer Signalauslese mittels optisch gepumpter Cs-Magnetometer dazu genutzt werden, Messempfindlichkeit auf Magnetfeldschwankungen im Bereich weniger Femto-Tesla zu erhalten. Am Institut für Physik der Universität Mainz wurde eine ³He/Cs-Testanlage aufgebaut, um die Möglichkeiten der Signalauslese der ³He-Spinpräzession mittels eines lampengepumpten Cs-Magnetometers zu untersuchen. Darüber hinaus wurde eine ultrakompakte und transportable Polarisationseinheit entwickelt und installiert, welche ermöglicht, eine ³He-Hyperpolarisation von bis zu 55 Prozent zu erreichen. Im Anschluss wird das polarisierte 3He-Gas automatisiert komprimiert und in zwei Magnetometerzellen in Sandwichanordnung innerhalb der n2EDM-Spektrometerkammer gefüllt. In dieser Arbeit werden die Ergebnisse der ersten im Januar 2012 erfolgreich durchgeführten Messungen vorgestellt. Bei diesen Messungen wurde ³He-Gas in der ultrakompakten Polarisationseinheit hyperpolarisiert und über Führungsfelder eines Transfersystems in eine vierlagige Mumetall-Abschirmung transferiert. Im Anschluss konnte im Inneren der magnetischen Abschirmung die freie ³He-Spinpräzession mittels eines lampengepumpten Cs-Magnetometer eindeutig nachgewiesen werden. The measurement of the electric dipole moment of the free neutron is directly linked to the question on the accurate determination of the magnetic field conditions inside the nEDM spectrometer. Using in-situ the spin-precession of polarized ³He, monitored by optically pumped Cs-magnetometers a sensitivity on the femto-tesla-scale can be obtained. At the institute of physics of the University Mainz a ³He/Cs-test facility was built to investigate the readout of ³He-spin-precession with a lamp-pumped Cs-magnetometer. Additionally, an ultra-compact and transportable polarizer unit was developed and installed in Mainz, which polarizes ³He gas up to 55 % of polarization before the compressed gas is delivered to two sandwich magnetometer cells inside the EDM chamber. This theses will present some results of the first successful test of the polarizer unit in January 2012. ³He was polarized in the ultra compact polarizer unit and transferred via guiding fields into a 4 layer mu-metal shield, where the free spin precession was detected with a lamp pumped Cs-magnetometer.
DDC:	530 Physik 530 Physics
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 08 Physik, Mathematik u. Informatik
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-4368
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-33315
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Extent:	186 S.
Appears in collections:	JGU-Publikationen