Neuer Multi-MHz-Detektor mit 25-fach besserer Zählrate am KWS-2

KWS2 Detektor Der neue Detektor des KWS-2 während der Installation. © Forschungszentrum Jülich

Der neue Detektor des KWS-2 während der Installation. © Forschungszentrum Jülich

Die Kleinwinkelstreuanlage KWS-2, die das Jülich Centre for Neutron Science (JCNS) am Heinz Maier-Leibnitz Zentrum (MLZ) in Garching betreibt, hat einen neuen Detektor erhalten. Mit einer Totzeitkonstante von 25 Nanosekunden und einer Zählrate von fünf Megahertz bei einer Ausfallzeit von zehn Prozent ist das neue System 25-mal leistungsfähiger als der alte Detektor. Bei optimaler Nutzung der Flussrate am Probenort von bis zu 2×10⁸ Neutron pro Quadratzentimeter und Sekunde ermöglicht der neue Detektor, Messzeiten zu verkürzen und mehr Experimente innerhalb der gleichen Zeitspanne durchzuführen.

Zusätzlich werden neuartige Strukturuntersuchungen kleiner biologischer und Weicher-Materie-Systeme möglich. Solche Systeme erzeugen im Allgemeinen bei hohem Streuvektor Q nur sehr schwache Streusignale, die wenig stärker sind als die Signale des Lösungsmittels. Die verbesserte Leistung des neuen Detektors ermöglicht es nun, auch diese Signale aufzulösen: Der neue Detektor wurde von der Firma GE Reuter Stokes geliefert und in enger Zusammenarbeit mit einem Team des JCNS und des Jülicher Instituts “Systeme der Elektronik” (ZEA-2) vor Ort installiert. Er besteht aus einer Reihe von 3He-Röhren und besitzt eine aktive Detektorfläche von 0,9 Quadratmetern sowie eine innovative Elektronik zum schnellen Auslesen der Daten: Um die Auslesecharakteristiken zu verbessern und Hintergrundsignale zu minimieren, befindet sich die Ausleseelektronik in einem geschlossenen Behältnis auf der Rückseite des Detektors. Die laufende Aufrüstung von Instrumenten bis an die technologischen oder gar physikalischen Grenzen ist eine der Maßnahmen, mit denen das JCNS seine Mission erfüllt: Erstklassige Neutronenstreuinstrumente an den besten Neutronenquellen für die wissenschaftliche Gemeinschaft bereit zu stellen.

Text: Angela Wenzik / FZ Jülich