MLZ is a cooperation between:

Technische Universität München> Technische Universität MünchenHelmholtz-Zentrum Geesthacht> Helmholtz-Zentrum GeesthachtForschungszentrum Jülich> Forschungszentrum Jülich
Logo

MLZ

Lichtenbergstr.1
85748 Garching

PANDA

Kaltes Dreiachsenspektrometer

PANDA PANDA


Das kalte Dreiachsenspektrometer PANDA befindet sich am Strahlrohr SR2 in der Experimentierhalle des FRM II. Durch ein Neutronenleiterelement im Strahlrohr, den geringen Abstand von Neutronenquelle zum Monochromator sowie den doppelt fokussierenden Monochromatoren und Analysatoren wird ein hoher Neutronenfluss erreicht. Außerdem ist das Instrument für einen geringen Hintergrund optimiert.

Neben den normalen Eigenschaften eines kalten TAS überschneidet sich der Bereich des möglichen Energietransfers mit dem eines thermischen Dreiachsenspektrometers. Daneben sind Aufbauten mit hoher Q-Auflösung oder mit polarisierten Neutronen möglich. Die Probenumgebung auf dem neusten Stand der Technik bietet hohe Magnetfelder und tiefe Temperaturen.

Die durchgeführten Experimente beschäftigen sich beispielsweise mit der Untersuchung von Spinwellen, Kristallfeldanregungen, Phononen, Anregungen in niederdimensionalen Systemen, quasielastischer Streuung sowie Diffraktion mit Energieanalyse. Die erzielten Ergebnisse tragen oft entscheidend zur Erforschung von unkonventioneller Supraleitung, stark korrelierten Elektronensystemen, magnetisch frustrierten Systemen und Magnetismus in niederdimensionalen Systemen bei. Darüberhinaus liefern sie neue Erkenntnisse für die Erforschung der Gitterdynamik oder in der Materialwissenschaft.

Typische Anwendungen

Magnetische Eigenschaften

  • Spin-Wellen
  • Kristallfeldanregungen
  • Anregungen in niedrigdimensionalen Systemen
  • Magnetische vs Kernstreuung

Gitterdynamiken

  • Phononendispersion
  • Polarisations-Vektoren

Allgemein

  • Kritische Streuung bei Phasenübergängen
  • Magnon – Phonon-Wechselwirkung
  • Weiche Moden
  • Central peak
  • Beugung mit Analysator mit
    • dE nahe 0
    • hohe E & Q Auflösung
    • extrem niedriger Untergrund

Probenumgebung

Der PANDA-Probentisch erlaubt die Verwendung einer Vielzahl verschiedener Probenumgebungen und kann leicht an benutzerspezifisch Geräte angepasst werden. Unter anderem bietet PANDA im üblichen Betrieb Probenumgebungen für:

Tiefe Temperaturen

  • Closed cycle cryostat: (3 K < T < 300 K)
  • Variox cryostat: (1.6 K < T < 100 K)
  • 3He insert: (0.5 mK < T < 300 K)
  • Dilution insert: (50 mK < T < 1 K)

Vertikales Magnetfeld

  • Kryomagnet V5T
    • Hmax = 5 T (1.5 K < T < 100 K)

  • Closed-cycle magnet V7.5T
    • Hmax = 7.5 T
    • Magnetfeld bei niedrigen und hohen Temperaturen verfügbar
    • Closed-Cycle Kryostat und Hochtemperaturofen Einsatz vorhanden

Hohe Temperaturen:

  • Hochtemperaturofen:
    • 300 K < T < 2100 K
    • Probenraum: Ø 50 mm, h = 50 mm

Typische Größenordnung des Probenraums

  • Ø 50 mm, h = 70 mm, für nähere Details kontaktieren Sie bitte die Instrumentwissenschaftler

PANDA-spezifische Probenumgebung
Technische Daten

Monochromatoren

  • PG002 (d = 3.355 Å)
    • 20° < 2ΘM < 132°
    • 1.05 Å-1 < ki < 4.0 Å-1
    • variable horizontale und vertikale Fokussierung
  • Heusler (d = 3.35 Å, polarisierte Neutronen)
    • 20° < 2ΘM < 120°
    • 1.1 Å-1 < ki < 4.0 Å-1
    • variable vertikale Fokussierung

Analysatoren

  • PG002
    • -130° < 2ΘA < 100°
    • 1.05 Å-1 < kf
    • variable horizontale Fokussierung
  • Heusler (polarisierte Neutronen)
    • -130° < 2ΘA < 100°
    • 1.05 Å-1 < kf
    • variable horizontale Fokussierung

Detektoren

Einzelne 3He-Röhre

  • 1” (fokussiert)
  • 2” (kollimiert)

Fluss am Probenort

PG Monochromator vertikal fokussiert, horizontal flach, keine Kollimation:

  • 1,9 · 107 n cm-2 s-1 für ki = 1,55 Å-1 Be Filter
  • 5,5 · 107 n cm-2 s-1 für ki = 2,662 Å-1 PG-Filter

Hauptparameter

  • Streuwinkel an der Probe: 5° < 2ΘS < 125° (bewegbarer Strahlstopp)
  • Bereich des Energietransfers: bis zu 20 MeV
  • Bereich des Impulsübertrags: bis zu Q = 6 Å-1 (abhängig von ki)

Filter für die Unterdrückung höherer Ordnungen

  • PG (l = 60 mm); kf = 2,57 Å-1 oder 2,662 Å-1
  • Be (geschlossener Kryostat, T ≤ 45 K); kf = 1,55 Å-1
  • BeO (liq.-N2 gekühlt); kf = 1,33 Å-1

Instrumentverantwortliche

Dr. Astrid Schneidewind
Telefon: +49 (0)89 289-14749
E-Mail:

Dr. Petr Čermák
Telefon: +49 (0)89 289-11773
E-Mail:

PANDA
Telefon: +49 (0)89 289 14869 /-14813

Betreiber

JCNS

Publikationen

Finden Sie alle aktuellen Publikationen zu PANDA in unserer Publikationsdatenbank iMPULSE:

impulse.mlz-garching.de

Zitierung Instrument

Heinz Maier-Leibnitz Zentrum. (2015). PANDA: Cold three axes spectrometer. Journal of large-scale research facilities, 1, A12. http://dx.doi.org/10.17815/jlsrf-1-35

Zitat bitte stets einschließlich DOI.

Galerie

PANDA
PANDA
© W. Schürmann, TUM

MLZ is a cooperation between:

Technische Universität München> Technische Universität MünchenHelmholtz-Zentrum Geesthacht> Helmholtz-Zentrum GeesthachtForschungszentrum Jülich> Forschungszentrum Jülich