Frankfurt 2014 – wissenschaftliches Programm

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HK: Fachverband Physik der Hadronen und Kerne

HK 43: Instrumentierung

HK 43.1: Gruppenbericht

Donnerstag, 20. März 2014, 14:00–14:30, HZ 8

CASCADE-Neutronendetektor: Ein GEM-basierter Festkörperdetektor — •Michael Liebig, Markus Köhli, Gerd Modzel und Ulrich Schmidt — Physikalisches Institut, Universität Heidelberg

Der CASCADE-Detektor ist ein orts- und flugzeitaufgelöster Detektor für thermische Neutronen. Er detektiert die Konversionsprodukte in dünnen Schichten absorbierter Neutronen mit Hilfe von borbedampfter Gas Elektron Multiplier (GEM)-Folien. Die Technologie stellt eine Alternative zu klassischen He-3-Zählrohren dar und eröffnet neue Anwendungfelder, wie etwa der Spin-Echo-Technik (MIEZE).

Aufgebaut ist der CASCADE-Detektor bisher aus einem Stapel von bis zu acht mit Bor-10 beschichteter ladungstransparenter GEM-Folien. Parallel zu einer mikrostrukturierten Streifenauslese wird das Ladungssignal an den GEMs verwendet die Konversionsschicht zu identifizieren.

Das hier vorgestellte neue Design verbessert durch Materialienwahl und eine neue Geometrie vor allem seine Effizienz bei MIEZE-Messungen, da überkoppelnde Signale reduziert werden und selbstspannende Rahmen eine optimale Positionierung ermöglichen. Die Ausleseelektronik besteht aus einem FPGA-Board und dem ladungsempfindlichen Verstärker nXYter, einem selbsttriggernden 128-Kanal-ASIC, der für statistisch verteilte Neutronen entwickelt wurde.