Development of Metallic Magnetic Calorimeters for High Precision Measurements of Calorimetric 187Re and 163Ho Spectra
Development of Metallic Magnetic Calorimeters for High Precision Measurements of Calorimetric 187Re and 163Ho Spectra
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开发用于高精度测量 187Re 和 163Ho 光谱的金属磁性量热仪
DOI：
10.1007/s10909-012-0556-0
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发表时间：
2012
影响因子：
2
通讯作者：
Hengstler
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ranitzsch;P. C.-O;Schäfer;Hengstler
测量具有非常低Q值的核素的原子弱衰变、β（β）和电子捕获（EC）之后的量热谱可以提供对非零中微子质量的令人印象深刻的高灵敏度。在这种实验中可实现的灵敏度直接与所用探测器的性能有关。特别是能量分辨率的几个eV和脉冲形成时间远低于1 μs的要求。用于软X射线的低温金属磁量热计（MMC）已经显示出2.0 eV FWHM的能量分辨率和约90 ns的脉冲上升时间的全微制造探测器。本文介绍了利用金属基复合材料对187 Re β衰变和163 Ho EC的量热谱进行高精度测量的方法。我们给出了分别为187 Re和163 Ho实验优化的探测器所获得的结果。虽然配备有超导Re吸收体的探测器尚未达到目标性能，但第一个带有Au吸收体的探测器原型已经显示出优异的结果。能量分辨率为12 eV的半高宽和90 ns的上升时间进行了测量。
The measurement of calorimetric spectra following atomic weak decays, beta (β) and electron capture (EC), of nuclides having a very lowQ-value, can provide an impressively high sensitivity to a non-vanishing neutrino mass. The achievable sensitivity in this kind of experiments is directly connected to the performance of the used detectors. In particular an energy resolution of a few eV and a pulse formation time well below 1 μs are required. Low temperature Metallic Magnetic Calorimeters (MMCs) for soft X-rays have already shown an energy resolution of 2.0 eV FWHM and a pulse rise-time of about 90 ns for fully micro-fabricated detectors. We present the use of MMCs for high precision measurements of calorimetric spectra following theβ-decay of187Re and the EC of163Ho. We show results obtained with detectors optimized for187Re and for163Ho experiments respectively. While the detectors equipped with superconducting Re absorbers have not yet reached the aimed performance, a first detector prototype with a Au absorber having implanted163Ho ions already shows excellent results. An energy resolution of 12 eV FWHM and a rise time of 90 ns were measured.
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带有超导吸收体的μ热量计的进一步结果
DOI：
--
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影响因子：
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通讯作者：
S. Vitale
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