Bestrahlungstests

Elektronisches Bauteil bei der Testbestrahlung mit schnellen Neutronen. © FRM II / TUM

Die verschiedenen wählbaren Neutronenenergien am Strahlrohr SR10 finden ihre Hauptanwendungen in der Charakterisierung von Materialien und in Tests von kompletten elektronischen Geräten. Dafür stehen wahlweise schnelle und thermische Neutronen am Strahlrohr SR10, am Messplatz MEDAPP und am Instrument NECTAR, zur Verfügung. Die Flussdichte an den Bestrahlungspositionen beträgt bei MEDAPP für schnelle Neutronen etwa 3,2 × 10⁸ cm^-2s^-1, für thermische etwa 2 × 10⁹ cm^-2s^–1; im fein kollimierten und stark Blei-gefilterten Strahl von NECTAR ca. 2 Größenordnungen weniger.

Am Instrument MEDAPP werden die schnellen Neutronen zur Qualifizierung von Strahlendetektoren und für Tests der Strahlenresistenz von elektronischen Bauelementen eingesetzt. Solche Fragestellungen ergeben sich bei Bauelementen für den Einsatz in der Strahlentherapie mit Protonen ebenso wie bei großen Beschleunigern wie CERN oder in der Satellitentechnologie, wo die Störanfälligkeit bzw. voraussichtliche Funktionsdauer von elektronischen Schaltungen in intensiven Strahlenfeldern im Voraus abgeschätzt und optimiert werden muss.
Am Ende des Strahls von SR10 befindet sich ein weiteres Instrument mit dem Namen NECTAR. Dieses bietet die Möglichkeit zur Neutronenradiographie und -Tomographie mit schnellen und thermischen Neutronen. Spaltneutronen durchdringen dichte Materialien i.a. leichter als Röntgenstrahlung während Wasserstoff wesentlich stärker mit Neutronen wechselwirkt. Deshalb kann organisches Material sichtbar gemacht werden sogar wenn es in von Metall umgeben ist, z.B. Öl in einer Maschine. Außerdem lassen sich mit schnellen Neutronen wesentlich dickere Objekte (50 cm) untersuchen als mit langsamen Neutronen.