Title: Neuerrichtung der Neutronen-Interferometer-Station am Atominstitut Wien
Language: Deutsch
Authors: Geppert, Hermann 
Qualification level: Diploma
Keywords: Interferometer; Atominstitut; gravitations Phasenschub; Interferenz; Neutron
interferometry; Atominstitut; phaseshift induced by gravity; interferenz; neutron
Advisor: Hasegawa, Yuji
Issue Date: 2012
Number of Pages: 101
Qualification level: Diploma
Abstract: 
Die Neutroneninterferometrie bietet die Moglichkeit eine Vielzahl an Quantenph anomenen zu erforschen. Aus Neutronenzahlraten der Interferogramme kann man Kontrast und Phasenlage als Messparameter heranziehen. Viele Experimente, die die 4-Periodizitat, Spinorsuperposition oder den Ein uss der Gravitation erforschen, wurden bereits durchgefuhrt. Wird der Spin als zusatzlicher Freiheitsgrad eingefuhrt, kann die Zahl der Freiheitsgrade der Manipulation noch um Spin und Energie erweitert werden. Dadurch konnen mehrfach verschrankte Zustande gemessen werden. Die Neutroneninterferometrie wurde in den 1970er Jahren am TRIGA-Reaktor am Atominstitut der TU Wien erstmals durchgefuhrt. Nun wurde beschlossen, einen Neuaufbau der Interferometerstation durchzufuhren.
Im Zuge dieser Diplomarbeit wurde eine Versuchsanordnung konstruiert und aufgebaut, die sehr exibel fur verschiedene Experimente verandert werden kann. Ein Interferometer wurde gefrast und geatzt, um hohe Kontraste zu ermoglichen. Das Interferometer wurde am ILL in Grenoble getestet. Da die Interferometrie auf Vibrationen und Temperaturein usse anfallig ist, wurde groer Wert auf eine moglichst gute Entkoppelung von aueren Ein ussen durch Isolation und Vibrationsdampfung gelegt. Die fur die Steuerung und Messung benotigten Programme wurden erstellt. Im zweiten Teil der Arbeit wurden die Versuchsanordnung justiert und Messungen durchgefuhrt. Die Detektoren wurden kalibriert, um elektronisches Rauschen zu minimieren.
Damit moglichst hohe Kontraste erreicht werden konnen, wurde die Lagerung des Interferometers verbessert und der Untergrund durch Abschirmung der Versuchsanordnung reduziert. Es konnte ein Kontrast von 44; 5%2; 1 erreicht werden. Abschlieend fanden zwei Experimente statt, die den Ein uss der Gravitation auf die Phase der Neutronen bei Verkippung des Interferometers messen. Das Messergebnis von 260 21 bei einer Verkippung des Interferometers um ein Grad stimmt gut mit der theoretischen Vorhersage von 258; 6 uberein.

Perfect crystal neutron interferometry is a suitable tool to explore quantum mechanics by using the measurements of phase and contrast of the interferogram.
Lots of experiments, such as 4-periodicity, spinor-superposition, gravitational-induced phase, have been carried out with perfect crystal neutron interferometer. When an additional measurement parameter - the spin - is introduced to neutron interferometry, the degrees of freedom of the experiment expand to include spin and energy, which enables the measurement of multiple entangled states. Neutron interferometry was rst accomplished at the TRIGA-reactor of the Atominstitut, Vienna in the 1970s.
The rst part of this master's thesis work focused on constructing and building an experimental design for a new neutron interferometry station at the Atominstitut. A neutron interferometer was prepared by cutting and etching to increase the achievable contrast. The performence of the neutron interferometer was tested at the ILL in Grenoble. Since neutron interferometry is susceptible to vibrations and temperature uctuations, the experiment was designed to minimize such eects. Several LabVIEW computer programs were created to control the measurement process.
In the second part of this thesis gives an overview of the adjustment and optimization of the instrument. The neutron detectors were nely calibrated to minimize disturbence electronic noise. To maximize contrast, the support pad for the neutron interferometer was improved and the neutron background was decreased using optimized shielding. A contrast of 44:5%pm2:1 was achieved. Using this advanced instrument two dirent measurements were carried out to evaluate the eect of gravity on the phase of neutrons.
Theory predicts a 258; 6 phaseshift when tilting the interferometer by one degree. The experiment showed a phaseshift of 26021, which is consistent with theory.
URI: https://resolver.obvsg.at/urn:nbn:at:at-ubtuw:1-60511
http://hdl.handle.net/20.500.12708/9854
Library ID: AC07813359
Organisation: E141 - Atominstitut 
Publication Type: Thesis
Hochschulschrift
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