Demonstration of sensitivity increase in mercury free-spin-precession magnetometers due to laser-based readout for neutron electric dipole moment searches - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment Année : 2018

Demonstration of sensitivity increase in mercury free-spin-precession magnetometers due to laser-based readout for neutron electric dipole moment searches

G. Bison
  • Fonction : Auteur
K. Bodek
  • Fonction : Auteur
M. Daum
  • Fonction : Auteur
M. Fertl
  • Fonction : Auteur
B. Franke
  • Fonction : Auteur
Z.D. Grujíc
  • Fonction : Auteur
W. Heil
  • Fonction : Auteur
M. Horras
  • Fonction : Auteur
M. Kasprzak
  • Fonction : Auteur
K. Kirch
  • Fonction : Auteur
H.-C. Koch
  • Fonction : Auteur
S. Komposch
  • Fonction : Auteur
A. Kozela
  • Fonction : Auteur
J. Krempel
  • Fonction : Auteur
B. Lauss
  • Fonction : Auteur
A. Mtchedlishvili
  • Fonction : Auteur
F.M. Piegsa
  • Fonction : Auteur
P. Prashanth
  • Fonction : Auteur
M. Rawlik
  • Fonction : Auteur
D. Ries
  • Fonction : Auteur
D. Rozpedzik
  • Fonction : Auteur
P. Schmidt-Wellenburg
  • Fonction : Auteur
N. Severijns
  • Fonction : Auteur
A. Weis
  • Fonction : Auteur
G. Wyszynski
  • Fonction : Auteur
J. Zejma
  • Fonction : Auteur
G. Zsigmond
  • Fonction : Auteur

Résumé

We report on a laser based $^{199}$Hg co-magnetometer deployed in an experiment searching for a permanent electric dipole moment of the neutron. We demonstrate a more than five times increased signal to-noise-ratio in a direct comparison measurement with its $^{204}$Hg discharge bulb-based predecessor. An improved data model for the extraction of important system parameters such as the degrees of absorption and polarization is derived. Laser- and lamp-based data-sets can be consistently described by the improved model which permits to compare measurements using the two different light sources and to explain the increase in magnetometer performance. The laser-based magnetometer satisfies the magnetic field sensitivity requirements for the next generation nEDM experiments.

Dates et versions

hal-01787537 , version 1 (07-05-2018)

Identifiants

Citer

G. Ban, G. Bison, K. Bodek, M. Daum, M. Fertl, et al.. Demonstration of sensitivity increase in mercury free-spin-precession magnetometers due to laser-based readout for neutron electric dipole moment searches. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 2018, 896, pp.129-138. ⟨10.1016/j.nima.2018.04.025⟩. ⟨hal-01787537⟩
139 Consultations
0 Téléchargements

Altmetric

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More