Verbesserung der Infrastrukturen der Neutronenforschung

Die Neutronenforschung ist einer der verbreitetsten Bereiche moderner und zukünftiger Forschung. Auf diesem Gebiet besteht ein zunehmendes Bedürfnis nach einer effizienteren und kosteneffektiven Instrumentation. Die Forscher des TECHNI-Projekts wurden dadurch veranlasst, eine neue Technologie für den Aufbau eines hochauflösenden neutronenempfindlichen Szintillatordetektors zu entwickeln.

Bis vor Kurzem galt die Neutronenforschung als primärer Bereich für wissenschaftliche Untersuchungen in der Physik und der Chemie. Bei einer ständig steigenden Anzahl an Industriezweigen wie Elektronik, Energie, Luft- und Raumfahrt sowie Pharmazie wuchs jedoch das Interesse, Materialien auf mikroskopischer Ebene zu nutzen. In diesem Zusammenhang bietet die Neutronenforschung umfassendere Möglichkeiten zur Untersuchung kondensierter Stoffe wie beispielsweise die schnelle Spezialanalyse von Pulverproben.

Unter Berücksichtigung der auftretenden Anforderungen aus der Forschungsgemeinschaft wurde im Rahmen des TECHNI-Projekts eine neue Technologie zur Verbesserung der Neutroneninstrumentierung in wissenschaftlichen Einrichtungen entwickelt. Insbesondere im Bereich des Neutronennachweises führte die moderne Technologie zur Entwicklung von äußerst empfindlichen ZnS-Szintillatordetektoren. Im Gegensatz zu den gegenwärtigen Szintillatordetektoren, deren Positionsauflösung auf 5mm beschränkt ist, zeigen die neuen Detektoren eine eindimensionale räumliche Auflösung von 3mm.

Die neue Technologie wurde bereits in der Industrie eingesetzt und veranlasste die Entwicklung von zehn Detektormodulen in voller Größe auf einer Fläche von 1,4 Quadratmetern. Die Produktion dieser qualitativ hochwertigen Module war sehr kosteneffektiv, darüber hinaus konnte das abgeleitete Array leicht installiert werden und es verursacht äußerst geringe Instandhaltungskosten. Das Wichtigste ist jedoch, dass der Szintillatordetektor eine sehr hohe Effizienz, eine gesteigerte Leistungsfähigkeit und einen hohen Durchsatz aufweist.

Die innovative Instrumentation wurde bereits in ISIS-Anlagen eingesetzt, bei denen es sich um einige der bekanntesten internationalen Zentren zur Untersuchung kondensierter Materien mit Neutronen handelt. Darüber hinaus erwartet man, dass die neue Detektorentechnologie ebenfalls zur nächsten Generation spannungsbestimmender Instrumente für die technische Forschung beiträgt. Es besteht Interesse an Kollaborationen mit Partnern, die in öffentlichen oder privaten Programmen zur Entwicklung von Neutronendetektoren arbeiten.