Detektorlabor

Die Mitarbeiter des Detektorlabors unterstützen Experimentatoren und Meßgäste bei allen Problemen und Fragen im Zusammenhang mit Neutronendetektoren rund um die Neutronenquelle BER-2. Oberstes Anliegen ist es, einen störungsfreien Meßbetrieb und damit eine effiziente Nutzung der wertvollen Meßzeit sicherzustellen. Der abgedeckte Bereich schließt neben den primären Detektoren (Monitore, Delayline-Detektoren, Zählrohranordnungen) auch die Verstärker- und Diskriminatorelektronik sowie die Interfaces zur Datenerfassung ein. Unterstützung wird auch für die benutze Software DeLiDAQ und Q-MesyDAQ gewährleistet.

Seit dem Jahr 2009 hat es eine dramatische Verknappung an dem im großen Umfang verwendeten Neutronenkonverter Helium-3 gegeben. In Folge dessen haben sich alle führenden Neutronenstreulabore (FRM-II, FZJ, ILL, ISIS, SNS, JPARC, usw.) zu einer Kollaboration (ICND – International Collaboration for the Development of Neutron Detectors) zusammengeschlossen, die drei alternative Technologien zu Helium-3 untersucht. Diese sind  (i) Szintillationsdetektoren (Koordinierung ISIS), (ii) Detektoren mit multiplen Bor-10 Schichten (Koordinierung ILL) sowie (iii) Detektoren mit Bortrifluorid (Koordinierung HZB). Eine besondere Dringlichkeit ist für großflächige Detektoranordnungen gegeben (z.B. Flugzeitspektrometer NEAT), die Flächen von mehreren Dutzend Quadratmetern Detektionsfläche aufspannen und hierfür mehrere tausend Liter Helium-3 ersetzt werden müssen.

Ein weiterer Schwerpunkt der Aktivität des Detektorlabors liegt in der Entwicklung eines MSGC-Detektors mit Gadolinium-157 als Neutronenkonverter. Dieser Detektor zeichnet sich durch sehr hohe Zählratenverträglichkeit (~1E7 n/s) und eine sehr gute 2-dimensionale Ortsauflösung (<0.5 mm) aus. Die Entwicklung ist eingebettet in das Design-Update für die ESS (European Spallation Source) und wird durch das BMBF gefördert. 

Die Mitarbeiter des Detektorlabors beraten auch die Experimentverantwortlichen bei der Konzeption neuer Instrumente in Bezug auf Auswahl geeigneter Detektoren. Durch ausführliche Simulationsrechnungen wird im Vorfeld sichergestellt, daß die vorgeschlagenen  Detektor-Konzepte den Anforderungen seitens der wissenschaftlichen Fragestellunggerecht werden. Natürlich wird auch die mechanische Konstruktion und Fertigung begleitet, das Detektorsystem im Labor aufgebaut und getestet und schließlich nach dem Einbau und der Inbetriebnahme am Instrument dem Experimentverantwortlichen übergeben. Beispiele hierfür sind die vier Detektorpanels des Experiments EXED mit jeweils 48 ortsauflösenden Zählrohren pro Panel  sowie der neue Detektor für SANS mit 112 ortsauflösenden Zählrohren.