ANTARES

Die Neutronenradiographieanlage ANTARES ist darauf ausgelegt, Radiographien und Computertomographien von Proben zu liefern, welche häufig komplementär zu Röntgenaufnahmen sind. Dabei sind die wichtigsten Eigenschaften zum einen die hohe Durchdringung von Metallen (Fe ~ 4 – 5 cm, Al ~ 20 – 30 cm, Pb ~ 10 – 20 cm) und zum anderen die hohe Empfindlichkeit für Wasserstoff. Deshalb können metallische Maschinenteile ebenso sowie Flüssigkeiten, Dichtungsmassen und Kunststoffe im Inneren von Metallteilen visualisiert werden. Zudem können auch flüssige Kontrastmittel zur Riss- und Hohlraum-Detektion eingesetzt werden.

Typische Anwendungen finden sich in Archäologie, Paläontologie, Biologie, den Lebenswissenschaften, Magnetismus und in der zerstörungsfreien Prüfung von funktionskritischen Bauteilen.

• Neutronenradiographie von statischen Proben und dynamischen Prozessen mit bis zu einigen 100 Bildern pro Sekunde (abhängig von der Ortsauflösung)
• Computertomographie (einige Sekunden pro Scan bis zu einigen Stunden, abhängig von der Ortsauflösung)
• Neutronen-Gitterinterferometrie (ortsaufgelöste USANS-Streuung an Strukturen von 100 nm bis 10 µm)
• Bragg-Kanten-Messungen
• Polarisierte Neutronenbildgebung

• Zugprüfmaschine: 100 kN
• ³He Kryostat: min. 500 mK
• normalleitender Magnet: 300 mT
• Vakuumofen: bis 400°C

ANTARES hat ohne die kalte Quelle einen ähnlichen Fluss wie zuvor, stellt allerdings ein vollständig thermalisiertes statt eines kalten Spektrums zur Verfügung. Anwendungen, die kalte Neutronen verwenden, sind mit reduziertem Fluss bis zu einer maximalen Wellenlänge von etwa 4 Å möglich.

• Standard-Kollimation von L/D = 500 an der Probenposition mit einem Fluss von 5,4 × 10⁷ n cm^-2 s^-1
• Kollimationsverhältnis einstellbar von L/D = 250 bis 7200
• Strahlgröße bis zu 35 × 35 cm²

• Neutronen-Geschwindigkeitsselektor: 1,6 Å ≤ λ ≤ 3 Å (Δλ/λ = 20 %) oder 3,0 Å ≤ λ ≤ ca. 4 Å (Δλ/λ = 10 %)
• Doppelkristall-Monochromator: ca. 1,4 Å ≤ λ ≤ ca. 4,0 Å (1 % < Δλ/λ < 3 %)
• Neutronen-Gitterinterferometer: Sensitiv auf USANS-Streuung an Längenskalen von 100 nm – 10 µm, optimiert für thermische Neutronen
• Filter für Bildgebung mit epithermischen Neutronen für größere Durchdringung
• Aufbau für Polarisationsanalyse mit ³He Polarisatoren und mit thermischen Neutronen

• Verschiedene Optionen abhängig von Probengröße und -gewicht (bis 500 kg)

• Kamera- und szintillatorbasierte Systeme mit Ortsauflösungen bis hinunter zu einigen µm
  • Standard Detektor: gekühlte ANDOR CCD Kamera, 2048 × 2048 Pixel, 16 bit
  • Schnelle, gekühlte CMOS Kamera: ANDOR Neo 2560 × 2160 Pixel, 16 bit, bis 50 fps bei Vollbild
  • Bildverstärkte Hochgeschwindigkeits-CMOS Kamera, 1920 × 1080 Pixel mit 2000 fps
• Imaging Plate-Leser mit Neutronen- und Röntgen-Imaging Plates (Fokusgröße 12,5 µm)

Thermisches Neutronenspektrum: Siehe Abb. 1

• Standard-Kollimation von L/D = 500 an der Probenposition mit einem Fluss von 6,3 × 10⁷ n cm^-2 s^-1
• Kollimationsverhältnis einstellbar von L/D = 250 bis 7200
• Strahlgröße bis zu 35 × 35 cm²

• Neutronen-Geschwindigkeitsselektor: 1,6 Å ≤ λ ≤ 3 Å (Δλ/λ = 20 %) oder 3,0 Å ≤ λ ≤ 6,5 Å (Δλ/λ = 10 %)
• Doppelkristall-Monochromator: ca. 1,4 Å ≤ λ ≤ 6,5 Å (1 % < Δλ/λ < 3 %)
• Neutronen-Gitterinterferometer: Sensitiv auf USANS-Streuung an Längenskalen von 100 nm – 10 µm
• Filter für Bildgebung mit epithermischen Neutronen für größere Durchdringung
• Aufbau für Polarisationsanalyse mit V-Cavities oder ³He Polarisatoren

• Verschiedene Optionen abhängig von Probengröße und -gewicht (bis 500 kg)

• Kamera- und szintillatorbasierte Systeme mit Ortsauflösungen bis hinunter zu einigen µm
  • Standard Detektor: gekühlte ANDOR CCD Kamera, 2048 × 2048 Pixel, 16 bit
  • Schnelle, gekühlte CMOS Kamera: ANDOR Neo 2560 × 2160 Pixel, 16 bit, bis 50 fps bei Vollbild
  • Bildverstärkte Hochgeschwindigkeits-CMOS Kamera, 1920 × 1080 Pixel mit 2000 fps
• Imaging Plate-Leser mit Neutronen- und Röntgen-Imaging Plates (Fokusgröße 12,5 µm)

Kaltes Neutronenspektrum: Siehe Abb. 1