The decay of the free neutron provides a sensitive tool to measure parameters of the Standard Model of particle physics with high precision. The retardation spectrometer aSPECT was designed to determine the electron antrineutrino angular correlation coefficient a from the shape of the proton recoil spectrum. a is sensitive to the ratio of the weak axialvector and vector coupling constants of the nucleon. Together with a second observable and the Fermi coupling constant from Muon decay, it allows us to measure the upper left element Vud, and therefore to test the unitarity, of the Cabbibo-Kobayashi-Maskawa (CKM) matrix. In this thesis, a description of aSPECT and its detector and data acquisition system is given. Preliminary results of data taken at the research reactor FRM II in Garching are presented, as well as a study of the background caused by decay electrons.
Translated abstract:
Der Zerfall des freien Neutrons erlaubt es, Parameter des Standardmodells der Elementarteilchenphysik präzise zu bestimmen. Das Retardierungsspektometer aSPECT misst den Elektron-Antineutrino Winkelkorrelationskoeffizienten a indirekt über die Form des Protonenrückstoßspektrums. a ist empfindlich auf das Verhältnis der schwachen Axialvektor und Vektor Kopplungskonstanten des Nukleons. Zusammen mit einer zweiten Observablen und der Fermi Kopplingskonstanten, die aus dem Muonenzerfall gewonnen wird, kann mittels a das Element Vud der Cabibbo-Kobayashi-Maskawa (CKM) Matrix bestimmt und damit deren Unitarität getestet werden. In der vorliegenden Arbeit wird das Spektrometer aSPECT und sein Detektorsystem beschrieben. Erste Ergebnisse der am Forschungsreaktor FRM II genommenen Daten sowie eine Untersuchung des von Elektronen verursachten Untergrundes werden vorgestellt.
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