CRAB

Das CRAB-Projekt (Calibrated nuclear Recoils for Accurate Bolometry) hat zum Ziel, die Reaktion von Kryodetektoren auf nukleare Rückstöße unterhalb von 1 keV präzise zu messen, die für die kryogene kohärente elastische Neutrino-Kern-Streuung (CEνNS) und die Suche nach leichter dunkler Materie von zentraler Bedeutung sind. Die Technik basiert auf der thermischen Neutroneneinfang innerhalb des Detektormaterials, wodurch ein Kernrückstoß mit genau definierter Energie entsteht, begleitet von einer gleichzeitig detektierten γ-Emission – wir sehen tatsächlich Rückstöße einzelner Atome! Die Hauptaufstellung, die am TRIGA Mark-II-Reaktor in Wien installiert ist, liefert einen sauberen, thermischen Neutronenstrahl geringer Intensität an kryogene Detektoren, die in einem Verdünnungskühlschrank betrieben werden und von einer Krone aus BaF₂-γ-Detektoren für die Gamma-Markierung umgeben sind. Eine ergänzende Testaufstellung existiert auch an der TU München, was Flexibilität für die Charakterisierung und Entwicklung von Detektoren bietet.
Am MPIK ist unsere Gruppe an der Datenanalyse von CaWO₄- (Calciumwolframat) und Al₂O₃- (Saphir) Detektoren beteiligt. Wir entwickeln ein spezielles Software-Framework namens CryoLab, das für die vollständige Wellenformrekonstruktion, Rauschanalyse, Impulsformanalyse und den Vergleich mit thermischen Modellen sowie die Identifizierung von durch Einfangvorgänge induzierten Ereignissen – den sogenannten CRAB-Peaks – konzipiert ist. Aktuelle Studien umfassen die Charakterisierung von TES-basierten Sensoren und den Zusammenhang mit der Bildung von Kristallgitterdefekten, die die Energieaufteilung und damit die Genauigkeit der Energierekonstruktion beeinflussen.
