h1

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000051288 1001_ $$0P:(DE-82)016976$$aWissing, Henrike$$b0$$eAuthor
000051288 245__ $$aSearch for relativistic magnetic monopoles with the AMANDA-II detector$$cvorgelegt von Henrike Wissing$$honline, print
000051288 246_3 $$aSuche nach relativistischen magnetischen Monopolen mit dem AMANDA-II Detektor$$yGerman
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000051288 520__ $$aCherenkov emissions of magnetically charged particles passing through a transparent medium will exceed those of electrically charged particles by several orders of magnitude. The Antarctic Muon And Neutrino Detector Array (AMANDA), a neutrino telescope utilizing the glacial ice at the geographic South Pole as Cherenkov medium, is capable of efficiently detecting relativistic magnetic monopoles that may pass through its sensitive volume. This thesis presents the search for Cherenkov signatures from relativistic magnetic monopoles in  data taken with  AMANDA during the 2000. No such signal is observed in the data, and the analysis allows to place  upper limits on the flux of relativistic magnetic monopoles. The limit obtained for monopoles reaching the detector from below the horizon, i.e., those monopoles that are capable of crossing the Earth, is the most stringent experimental constraint on the flux of magnetic monopoles to date: Dependent on the monopole speed,  the flux limit (at 90% confidence level) varies between 3.8 x 10^-17 cm^-2s^-1sr^-1 (for monopoles moving at the vacuum speed of light) and 8.8 x 10^-16cm^-2s^-1 sr^-1 (for monopoles moving at a speed just above the Cherenkov threshold). The limit obtained for monopoles reaching the detector from above the horizon is less stringent by roughly an order of magnitude, owing to the much larger background from down-going atmospheric muons. This looser limit is valid for a larger class of magnetic monopoles, since the monopole's capability to pass through the Earth is not a requirement.$$leng
000051288 5203_ $$aDie elektromagnetische  Wechselwirkung hypothetischer magnetisch geladener Teilchen (magnetischer  Monopole) wäre aus Symmetriegründen der Wechselwirkung elektrisch geladener Teilchen sehr ähnlich, zeichnete sich jedoch durch eine erheblich größere Kopplungskonstante aus. Daher überträfe die Intesität der Cherenkovstrahlung eines relativistischen Monopols die eines elektrisch geladenen Teilchens gleicher Geschwindigkeit um mehrere Größenordnungen. Relativistische magnetische Monopole könnten anhand ihres Cherenkovlichts mit dem "Antarctic Muon And Neutrino Detection Array" (AMANDA) einem Neutrinoteleskop, das in der antarktischen Eiskappe in unmittelbarer Nähe des geographischen Pols installiert ist, nachgewiesen werden. Die vorliegende Arbeit beschreibt die Suche nach Cherenkov-Signaturen magnetischer Monopole in den im Jahr 2000 mit AMANDA aufgezeichnet Daten. Es wird kein Signal über dem  zu erwartenden Untergrund atmosphärischer Myonen beobachtet. Unter Berücksichtigung systematischer und statistischer Fehler in den Signal- und  Untergrunderwartungen werden, abhänging von der Monopolgeschwindigkeit, obere Flussgrenzen bestimmt. Bei einem 90% Konfidenzniveau liegen die Flussgrenzen für Monopole, die den Detektor aus Richtungen unterhalb des Horizonts erreichen,  zwischen  3.8 x 10^-17 cm^-2s^-1sr^-1 (v=c, c = Vakuumlichtgeschwindigkeit) und 8.8 x 10^-16 cm^-2s^-1sr^-1 (v=0.76c). Diese Flussgrenzen sind für Monopole mit Massen oberhalb von 10^11GeV uneingeschränkt gültig und sind die besten momentan vorliegenden experimentellen Grenzen. Die Flussgrenzen für Monopole, die den Detektor aus Richtungen oberhalb des Horizonts erreichen, liegen etwa eine Größenordung höher, gelten jedoch für auch leichtere Monopole mit Massen ab 10^8 GeV.$$lger
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