Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Hohe Intensität der Kalten Quelle

17.11.2005


Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz der TUM: Weltweit intensivster Strahl kalter Neutronen für die Kern- und Teilchenphysik



An der Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz der TU München in Garching können seit kurzem auch Forschungsprojekte der Kern- und Teilchenphysik mit kalten Neutronen durchgeführt werden. Mit einer Strahlintensität von knapp sieben Milliarden Neutronen pro Quadratzentimeter und Sekunde liefert die hier installierte Kalte Quelle für dieses Forschungsgebiet den weltweit wohl intensivsten Strahl kalter Neutronen. Am Instrument "Mephisto" stehen diese nun einem breiten Nutzerkreis zur Verfügung.

... mehr zu:
»Neutron »Neutronenstrahl


Kalte Neutronen werden durch Kollision thermischer Neutronen mit auf -248 0C abgekühltem, flüssigen Deuterium erzeugt. Diese schwere Variante von Wasserstoff absorbiert Neutronen nur sehr schwach und sorgt dafür, dass sie ebenfalls gekühlt und somit abgebremst werden. Mit Geschwindigkeiten von einigen 100 Metern pro Sekunde bewegen sie sich danach vergleichsweise langsam. Für die Grundlagenforschung ist dies allerdings von Vorteil, denn langwellige, energieärmere Neutronen benötigen unter anderem wesentlich länger, um durch eine experimentelle Apparatur hindurch zu fliegen und stehen für Messungen somit auch einen längeren Zeitraum zur Verfügung.

Aufgrund ihrer vielfältigen Wechselwirkungsmöglichkeiten eignen sich Neutronen ausgezeichnet zur Untersuchung grundlegender Fragestellungen der Kern- und Teilchenphysik. Den kalten Neutronenstrahl der Garchinger Hochflussquelle nutzen derzeit zwei Projektgruppen, um die Zerfallseigenschaften des Neutrons aus ganz unterschiedlichen Blickwinkeln heraus zu analysieren. Ein Wissenschaftlerteam aus Moskau und Gatchina bei St. Petersburg will den erstmaligen Nachweis einer seltenen, bislang nur theoretisch vorhergesagten Zerfallsart des Neutrons erbringen, bei der zusätzlich zu den gewöhnlichen Zerfallsprodukten noch eine Röntgenstrahlung auftreten soll. Das zweite Experiment wird in Zusammenarbeit von Wissenschaftlergruppen des Physik-Departments der TU München und der Universität Mainz durchgeführt. Mit dem neuen Spektrometer aSPECT soll am Strahlplatz "Mephisto" das Spektrum der Protonen aus dem Neutronzerfall mit bislang unerreichter Genauigkeit bestimmt werden.

Der Zweck dieser Messungen besteht darin, Kenngrößen der schwachen Wechselwirkung möglichst genau experimentell zu erfassen und damit auch die mathematische Struktur dieser Kraft zu überprüfen. Als eine der vier fundamentalen Naturkräfte ist die schwache Wechselwirkung unter anderem für radioaktive Zerfälle einer Vielzahl von Atomkernen verantwortlich.

Mit solchen Präzisionsexperimenten am Neutron, das den radioaktiven Zerfall in Reinform zeigt, wollen die Forscher ein detailliertes Bild von Vorgängen in der Natur erhalten, wie z.B. die Bildung der chemischen Elemente während des Urknalls des Universums oder auch die Umwandlungen der Elemente durch Kernreaktionen in Sternen.

Die Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz der TU München in Garching zählt in Konzeption und Instrumentierung zu den modernsten Neutronen-Hochflussquellen weltweit. Sie ist auf Neutronenstrahlen mit höchster Intensität bei vergleichsweise niedriger thermischer Leistung optimiert. Die Neutronenstrahlen zeichnen sich dabei in allen Bereichen durch hohe spektrale Reinheit aus. Durch Installation einer ultrakalten Quelle soll künftig das Wellenlängen-Spektrum der Neutronen noch weiter ausgedehnt werden. Diese ultrakalten Neutronen mit Geschwindigkeiten vergleichbar denjenigen von Fußgängern sind so energiearm, dass sie in Flaschen oder geeigneten Magnetfeldern gespeichert werden können und somit noch einen wesentlich längeren Zeitraum beobachtbar sind.

Kontakt:
Prof. Oliver Zimmer
Technische Universität München
Lehrstuhl für Experimentalphysik I
zimmer@e18.physik.tu-muenchen.de

Dieter Heinrichsen M.A. | idw
Weitere Informationen:
http://www.tu-muenchen.de/

Weitere Berichte zu: Neutron Neutronenstrahl

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Die schnellste lichtgetriebene Stromquelle der Welt
26.09.2017 | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

nachricht Internationales Forscherteam entdeckt kohärenten Lichtverstärkungsprozess in Laser-angeregtem Glas
25.09.2017 | Universität Kassel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Die schnellste lichtgetriebene Stromquelle der Welt

Die Stromregelung ist eine der wichtigsten Komponenten moderner Elektronik, denn über schnell angesteuerte Elektronenströme werden Daten und Signale übertragen. Die Ansprüche an die Schnelligkeit der Datenübertragung wachsen dabei beständig. In eine ganz neue Dimension der schnellen Stromregelung sind nun Wissenschaftler der Lehrstühle für Laserphysik und Angewandte Physik an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) vorgedrungen. Ihnen ist es gelungen, im „Wundermaterial“ Graphen Elektronenströme innerhalb von einer Femtosekunde in die gewünschte Richtung zu lenken – eine Femtosekunde entspricht dabei dem millionsten Teil einer milliardstel Sekunde.

Der Trick: die Elektronen werden von einer einzigen Schwingung eines Lichtpulses angetrieben. Damit können sie den Vorgang um mehr als das Tausendfache im...

Im Focus: The fastest light-driven current source

Controlling electronic current is essential to modern electronics, as data and signals are transferred by streams of electrons which are controlled at high speed. Demands on transmission speeds are also increasing as technology develops. Scientists from the Chair of Laser Physics and the Chair of Applied Physics at Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) have succeeded in switching on a current with a desired direction in graphene using a single laser pulse within a femtosecond ¬¬ – a femtosecond corresponds to the millionth part of a billionth of a second. This is more than a thousand times faster compared to the most efficient transistors today.

Graphene is up to the job

Im Focus: LaserTAB: Effizientere und präzisere Kontakte dank Roboter-Kollaboration

Auf der diesjährigen productronica in München stellt das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT das Laser-Based Tape-Automated Bonding, kurz LaserTAB, vor: Die Aachener Experten zeigen, wie sich dank neuer Optik und Roboter-Unterstützung Batteriezellen und Leistungselektronik effizienter und präziser als bisher lasermikroschweißen lassen.

Auf eine geschickte Kombination von Roboter-Einsatz, Laserscanner mit selbstentwickelter neuer Optik und Prozessüberwachung setzt das Fraunhofer ILT aus Aachen.

Im Focus: LaserTAB: More efficient and precise contacts thanks to human-robot collaboration

At the productronica trade fair in Munich this November, the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT will be presenting Laser-Based Tape-Automated Bonding, LaserTAB for short. The experts from Aachen will be demonstrating how new battery cells and power electronics can be micro-welded more efficiently and precisely than ever before thanks to new optics and robot support.

Fraunhofer ILT from Aachen relies on a clever combination of robotics and a laser scanner with new optics as well as process monitoring, which it has developed...

Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Im Spannungsfeld von Biologie und Modellierung

26.09.2017 | Veranstaltungen

Archaeopteryx, Klimawandel und Zugvögel: Deutsche Ornithologen-Gesellschaft tagt an der Uni Halle

26.09.2017 | Veranstaltungen

Unsere Arbeitswelt von morgen – Polarisierendes Thema beim 7. Unternehmertag der HNEE

26.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Europas erste Testumgebung für selbstfahrende Züge entsteht im Burgenland

26.09.2017 | Verkehr Logistik

Nerven steuern die Bakterienbesiedlung des Körpers

26.09.2017 | Biowissenschaften Chemie

Mit künstlicher Intelligenz zum chemischen Fingerabdruck

26.09.2017 | Biowissenschaften Chemie