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04.03.2011

Positronen-Strahlrohr erfolgreich ausgetauscht

Wieder ist die Forschungs-Neutronenquelle in ihrer langen Wartungspause einen großen Schritt voran gekommen: Das Strahlrohr 11 der Positronenquelle NEPOMUC wurde erfolgreich ersetzt.

Nepomuc Nepomuc

Das Strahlrohr von Nepomuc wird durch die Experimentierhalle transportiert.

Der Wechsel war notwendig geworden, weil das im Strahlrohr eingelassene Kadmium verbraucht war. Im neuen Strahlrohr wird isotopen-reines Kadmium eingesetzt, das eine wesentlich längere Lebensdauer hat.

Um das eigentliche Strahlrohr wechseln zu können, mussten zunächst seine Innereien ausgebaut und der Moderatortank des FRM II getrocknet werden. Mit Hilfe einer speziellen Wechselvorrichtung mit einer angepassten Abschirmung wurde das ca. 3m lange Strahlrohr gezogen. Anschließend bauten die Mitarbeiter die drei neuen ineinander geschachtelten Rohre der Positronenquelle NEPOMUC erfolgreich ein.

Indirekt werden die Positronen am Instrument NEPOMUC aus Neutronen des FRM II erzeugt. Das Herzstück der Positronenquelle besteht aus einer Struktur aus Kadmium und Platinfolien. Das Kadmium fängt die Neutronen ein und gibt dabei hochenergetische Gammastrahlung ab. Die Energie dieser elektromagnetischen Strahlung wird in Platin gemäß der Einsteinschen Äquivalenz von Masse und Energie E=mc2 in Masse umgewandelt. Dabei entstehen zu gleichen Teilen Materie und Antimaterie: Elektronen und Positronen.

Die knapp eine Milliarde Positronen pro Sekunde, die an der Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM II) gewonnen werden, kommen außer in Grundlagenexperimenten auch in der Materialforschung zum Einsatz: Sie entdecken Fehlstellen im Atomgitter und können dabei einzelne Elemente präzise unterscheiden.

Die Intensität der Positronenquelle am FRM II bleibt die weltweit höchste. Mit dem neuen Strahlrohr wird außer einer noch höheren Intensität auch die Brillanz des Positronenstrahls gesteigert, ist sich der Instrumentverantwortliche Dr. Christoph Hugenschmidt sicher. Und das Kadmium im neuen Strahlrohr wird während der nächsten 25 Jahre Experimente am NEPOMUC ermöglichen.

Die Neutronenquelle wird voraussichtlich im April wieder anfahren. Nähere Informationen über die Reaktorzyklen.

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