Neutronenabbildung mit Zonenplatten
Die Vorzüge der Beugungsoptik öffnen den Weg für Verbesserungen im Bereich der Neutronenabbildung.
Durch ihre hohe Durchdringungskraft eignen sich Neutronen hervorragend für nicht-destruktive Materialstudien. Damit die Anwendung jedoch zum Erfolg führt, müssen sich die innerhalb des Verfahrens genutzten Neutronenstrahlen effizient auf das Ziel gerichtet sein. Es wurde ein neues optisches Gerät entwickelt, welches das Fresnel-Linsenkonzept nutzt und die Neutronenkonzentration erhöht.
Zonenplatten, auch Fresnel-Zonenplatten genannt, werden zur Konzentration von Licht genutzt. Im Gegensatz zu Linsen setzen die Zonenplatten jedoch Beugung anstelle von Brechung ein. Eine Zonenplatte besteht aus einer Reihe radialsymmetrischer Ringe, auch als Fresnel-Zonen bekannt, die zwischen opak und transparent wechseln. Auf die Zonenplatte treffendes Licht wird um die opaken Bereiche herum gebrochen. Die Zwischenräume der Zonen können so verändert werden, dass das gebeugte Licht in der gewünschten Konzentration konstruktiv aufeinander trifft und so ein Bild erzeugt.
Die bei der Herstellung der Platten genutzten Fortschritte in der Nano-Lithographie haben Verbesserungen bei der Effizienz und der Auflösung der Zonenplatten ermöglicht. Der Einsatz dieser nano-lithographischen Verfahren eröffnete eine neue Ära auf dem Gebiet der Neutronenoptik. Die verbesserten Neutronen-Zonenplatten können erfolgreich zur Optimierung von Spektrometern genutzt werden, die eine niedrige Divergenz der Neutronenstrahlen mit geringer Raumgröße erfordern. Durch die Zusammensetzung mehrerer Zonenplatten mit unterschiedlichen Eigenschaften können einfache Systeme zur Neutronenkonzentration erstellt werden. Es können auch komplexe Konstruktionen wie Matrizen zur Anwendung in der hochauflösenden Neutronenabbildung und in der Radiographie hergestellt werden.
Kontakt:
Sacchetti, Francesco (Prof)
Universita di Perugia & INFM (Instituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia)
Dipartimento di Fisica
Via A. Pascoli
06123 Perugia, Italien
Tel: +39-75-5852737
Fax: +39-75-5852736
Email: francesco.sacchetti@pg.infn.it
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