MEPHISTO (im Aufbau)

MEPHISTO

Am FRM II gibt es seit dem Start des Userbetriebs einen kalten weißen Neutronenstrahl für Langzeitexperimente aus dem Bereich der Kern- und Teilchenphysik.

Diese Experimente werden normalerweise von externen Forschungsgruppen geplant und aufgebaut. Diese Gruppen werden beim Aufbau und bei der Kommissionierung des Experiments vor Ort unterstützt, was eine enge Zusammenarbeit mit dem lokalen Instrumentverantwortlichen voraussetzt. Die angestrebte Präzision der Ergebnisse erfordert unter anderem eine Messdauer von mehreren Reaktorzyklen.

Der Strahlplatz MEPHISTO (measurement facility for particle physics with cold neutrons) ist hauptsächlich Experimenten der Kern- und Teilchenphysik gewidmet. Aktuell zieht der Strahlplatz von der Neutronenleiterhalle West in die Neutronenleiterhalle Ost um. Über den Neutroneleiter SR-4b soll dieser Strahlplatz exklusiv mit einem weißen kalten Neutronenstrahl versorgt werden. Ein optional einfahrbarer 11 %-Neutronen-Geschwindigkeitselektor befindet sich am Ende des Strahlplatzes.

Die Monte-Carlo-Simulationen für diesen Strahl mit einer Querschnittsfläche von 60 × 106 mm² zeigen eine mittlere Wellenlänge von 4,5 Å und einen „gold capture flux“ von ungefähr 2 × 10¹⁰ n cm^-1 s^-1. Die Grundfläche für Experimente beträgt 5 × 25 m² und liegt diagonal im nördlichen Teil der Neutronenleiterhalle Ost.

Zur Zeit wird das Experiment PERC [1] für die ersten Jahren am Strahlplatz MEPHISTO aufgebaut. Das Experiment ist eine hochgenaue, strahlende und intensive Quelle für Protonen und Elektronen aus dem freien Neutronenzerfall. PERC steht dann wiederum selbst für externe Nutzergruppen mit ihren Spektrometern zur Verfügung um diese Protonen und Elektronen zu messen.

[1] Dubbers, D. et al., NIM-A 596, 238 (2008).