During the last years there has been a huge progress in the field of neutrino physics. Neutrino oscillations are well established and almost all parameters, except a possible CP-violating phase, are determined to high precision. One experiment providing a precise measurement of the neutrino mixing angle θ13 is the Double Chooz reactor antineutrino experiment. The reactor antineutrinos are detected via the inverse beta decay in two identical liquid scintillator based detectors. A few years ago, the value of θ13 was unknown and only an upper limit existed. Double Chooz was the first reactor antineutrino experiment presenting a result for a nonzero value of θ13. The value for sin² 2 θ13 from the latest Double Chooz publication is 0.090+0.032−0.029. As part of this thesis, an infrastructure for filling the Double Chooz near detector was established and 190 m³ of detector liquids were prepared successfully. The filling process was optimized to allow an efficient filling of the near detector. The total operation time was reduced to only 22 days. Compared to the far detector filling time of 2 months, this is a great improvement. The development of a completely new level measurement system was as well part of this thesis. Due to the excellent performance of the level measurement system, the hard restrictions for the safety of the Double Chooz detector were met during the entire filling process. Several power glitches and network failures did not harm the system and did not result in any loss of data. These irregularities and the simple maintenance and repair possibilities certify the success of the design concept for the new level measurement system. For this thesis, data from the Double Chooz near detector with a total live time of 110.4 days was used. The mass concentrations of uranium and thorium in the near detector were determined using BiPo coincidences. These events originate from the β-decay of 214Bi and 212Bi followed by the α-decay of 214Po and 212Po respectively. This technique provides a fast coincidence between β− and α signals, which is also spatially correlated and can easily be distinguished from other background. A constant rate of BiPo coincidences was found in both cases, indicating radioactive equilibrium in the uranium and thorium decay chains. Furthermore, the α quenching factors for the gamma catcher and the neutrino target liquid scintillator were calculated. The determined values for an α energy of 7.687 MeV are 12.27±0.02 in the gamma catcher and 9.63±0.04 in the neutrino target. Finally, the mass concentrations of uranium and thorium in the Double Chooz near detector were calculated. For the inner detector the uranium concentration was found to be (1.09±0.03) × 10−14 g/g, while for thorium the corresponding value is (9.76±0.27) × 10−14 g/g. These numbers can be translated into an (α,n) background rate which is found to be far below all other background contributions. This proves the high radiopurity of the Double Chooz near detector.     «

During the last years there has been a huge progress in the field of neutrino physics. Neutrino oscillations are well established and almost all parameters, except a possible CP-violating phase, are determined to high precision. One experiment providing a precise measurement of the neutrino mixing angle θ13 is the Double Chooz reactor antineutrino experiment. The reactor antineutrinos are detected via the inverse beta decay in two identical liquid scintillator based detectors. A few years ago, t...     »

Während der letzten Jahre gab es beachtliche Fortschritte auf dem Gebiet der Neutrinophysik. Neutrinooszillationen sind nachgewiesen und fast alle zugehörigen Parameter sind präzise bestimmt. Nur eine mögliche CP-verletzende Phase ist noch unbekannt. Ein Experiment, das den Mischungswinkel θ13 präzise vermessen hat, ist das Reaktorneutrino-Experiment Double Chooz. Die Reaktorneutrinos werden mit Hilfe des inversen Betazerfalls in zwei Detektoren nachgewiesen. Noch vor ein paar Jahren war für θ13 nur eine obere Grenze bekannt. Double Chooz war das erste Reaktorneutrino-Experiment, das einen endlichen Wert für θ13 präsentieren konnte. Der Wert für sin² 2 θ13 aus der aktuellsten Publikation beträgt 0,090+0,032−0,029. Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Infrastruktur für das Füllen des nahen Double Chooz Detektors eingerichtet und 190 m³ Detektorflüssigkeit erfolgreich vorbereitet. Der Füllprozess wurde optimiert um einen effizienten Ablauf zu gewährleisten. Die Fülldauer konnte auf nur 22 Tage reduziert werden. Verglichen mit der Fülldauer von 2 Monaten für den fernen Detektor, stellt dies eine deutliche Verbesserung dar. Die Entwicklung eines neuartigen Füllstandsmesssystems war ebenso Teil dieser Arbeit. Wegen der Leistungsfähigkeit des Füllstandsmesssystems wurden die strengen Grenzwerte, die die Sicherheit des Double Chooz Detektors garantierten, während allen Phasen des Füllprozesses eingehalten. Mehrere Ausfälle der Stromversorgung und der Netzwerkverbindung bereiteten dem System keine Probleme und keine Daten gingen verloren. Diese Vorfälle und die Möglichkeit einfacher Wartung und Reparatur, beweisen den Erfolg des Designkonzepts für das neue Füllstandsmesssystem. Für diese Arbeit wurden Daten des nahen Detektors, mit einer Gesamtdauer von 110,4 Tagen, verwendet. Mit Hilfe von BiPo-Koinzidenzen konnten die Massenkonzentrationen von Uran und Thorium bestimmt werden. BiPo-Koinzidenzen sind Ereignisse, die durch den Betazerfall von 214Bi und 212Bi, gefolgt von einem Alphazerfall von 214Po und 212Po, ausgelöst werden. Diese beiden Zerfälle formen eine schnelle, räumlich zusammenhängende Koinzidenz und sind damit einfach von anderen Untergrundereignissen zu unterscheiden. Da eine konstante Rate von BiPo-Koinzidenzen gefunden wurde, ist vom radioaktiven Gleichgewicht in der Uran- und Thorium-Zerfallsreihe auszugehen. Des Weiteren wurden die α-Quenchingfaktoren für den Gamma Catcher und den Neutrino Target Flüssigszintillator bestimmt. Für eine α-Energie von 7,687 MeV beträgt der Wert 12,27±0,02 im Gamma-Catcher und 9,63±0,04 im Neutrino Target. Schlussendlich wurden die Massenkonzentrationen von Uran und Thorium im nahen Double Chooz Detektor berechnet. Im inneren Teil des Detektors beträgt die Massenkonzentration von Uran (1,09±0,03) × 10−14 g/g und die von Thorium (9,76±0,27) × 10−14 g/g. Die berechneten Werte können in eine (α,n)-Untergrundrate umgerechnet werden. Es konnte festgestellt werden, dass dieser Betrag deutlich kleiner ist als alle weiteren Untergrundbeiträge. Dies beweist die radioaktive Reinheit des nahen Double Chooz Detektors.     «

Während der letzten Jahre gab es beachtliche Fortschritte auf dem Gebiet der Neutrinophysik. Neutrinooszillationen sind nachgewiesen und fast alle zugehörigen Parameter sind präzise bestimmt. Nur eine mögliche CP-verletzende Phase ist noch unbekannt. Ein Experiment, das den Mischungswinkel θ13 präzise vermessen hat, ist das Reaktorneutrino-Experiment Double Chooz. Die Reaktorneutrinos werden mit Hilfe des inversen Betazerfalls in zwei Detektoren nachgewiesen. Noch vor ein paar Jahren war für θ13...     »