Design und Aufbau des Double Chooz Myon-Vetos

Abstract

Im Double Chooz-Experiment wurde der dritte Mischungswinkel Theta_{13} der PMNS-Matrix, die die Oszillationen von Neutrinos beschreibt, mit hoher Genauigkeit vermessen. Hierzu war die präzise Überwachung des durch kosmische Myonen induzierten Untergrundes zwingende Voraussetzung. Die Arbeit beschreibt die Monte-Carlo-Simulationsgestützte Entwicklung des inneren Myon-Vetos sowie Konstruktion und Aufbau des Teildetektors. Ebenso enthält sie eine Analyse der ersten Datennahmeperiode im Hinblick auf myonischen Untergrund inklusive kosmogener Radioisotope wie Li-9, die einen nur schwer von echten Neutrinoereignissen zu unterscheidenden Untergrund verursachen und im Vergleich zur Myonrate im Detektor hohe Lebensdauern haben.

The Double Chooz experiment measured the third mixing angle Theta_{13} as found in the PMNS matrix of neutrino oscillation theory with high precision. To achieve this, an accurate knowledge of background rates and signatures induced by cosmic muons was mandatory. In this thesis, the Monte-Carlo based simulation aided design of the Inner Muon Veto as well as construction and setup of the detector subsystem are described. It also contains an analysis of the first data taking period focussing on muon induced background, including cosmogenic radioisotopes like Li-9, whose event signature in the detector is practically undistinguishable from real neutrino events and which have a life time that is large in comparison to muon rates within the detector.