Neutronendetektoren

 

Radiographie und Tomographie mit schnellen Neutronen

Urheberrecht: © Oliver Pooth

Das III. Physikalische Institut B arbeitet an der Entwicklung von Detektoren für eine Neutronentomographieanlage, die zur zerstörungsfreien Charaketerisierung größerer Objekte, wie zum Beispiel Stoffproben aus der Rohstoffindustrie, eingesetzt werden soll. Ein Vorteil gegenüber anderen Analysemethoden wie z.B. der Untersuchung mit Röntgenstrahlung ist die hohe Penetrationsfähigkeit von Neutronen. Mit Röntgenstrahlen ist häufig nur eine oberflächliche Charakterierung möglich, während Neutronen tief in Materialien eindringen und somit Aufschluss über die interne Zusammensetzung und Struktur einer Probe liefern können.
In unserer Arbeitsgruppe wurden bisher zwei Detektorprototypen gebaut: ein Einzelpixeldetektor und eine Neutronenkamera mit 16 Pixeln. Unsere Prototypen setzen auf den organischen Szintillator Stilben, der Pulse Shape Discrimination ermöglicht. Dieser Szintillator hat die Besonderheit, dass Neutronenwechselwirkungen zu Signalen mit einer längeren fallenden Flanke führen als z.B. Photon-Wechselwirkungen. Somit lassen sich Neutronen klar identifizieren. Das Szintillationslicht wird mit Silizium-Photomultipliern (SiPM) detektiert. Bis jetzt wurden verschiedenste Testmessungen zur Neutronenradiographie durchgeführt, nun konstruieren wir einen Teststand zur Neutronentomographie. Die experiementellen Arbeiten werden durch detaillierte Geant4 Simualtionen ergänzt.

Publikationen:

Studies on fast neutron imaging with a pixelated stilbene scintillator detector,
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, Volume 1040, 2022, 167211, ISSN 0168-9002

A 2D pixelated stilbene scintillator detector array for simultaneous radiography with fast neutrons and gammas (R. Adams et al 2021 JINST 16 P02021)

Wir suchen interessierte Bachelor- und Masterkandidaten, die mitarbeiten möchten.

Mögliche Themen für Abschlussarbeiten