Jena 2013 – wissenschaftliches Programm

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EP: Fachverband Extraterrestrische Physik

EP 4: Poster Session

EP 4.36: Poster

Dienstag, 26. Februar 2013, 11:15–12:45, Poster OG

Teilchenidentifikation von Neutronen und Gammas — •Dennis Sie, Sönke Burmeister, Stephan Böttcher und Bernd Heber — Institut für Experimentelle und Angewandte Physik, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Die Messung energiereicher neutraler Teilchen mittels Silizium Halbleiterdetektoren beruht auf der spezifischen Wechselwirkung der Teilchen mit dem Absorber-Material. Während Neutronen mit Kerne des Materials wechselwirken, reagieren Photonen im Wesentlichen mit der Atomhülle. Letztere erzeugen durch Compton- oder Paarerzeugung Elektronen bzw. Positronen. Bei einem elastischen Stoß von Neutronen mit dem Absorber-Material werden die Stoßkerne beschleunigt. Zusätzlich können Neutronen durch in-elastische Wechselwirkungen mit dem Absorber energiereiche Teilchen erzeugen. Bei gleichem Energieverlust in dem Material besitzen Ionen gegenüber Elektronen ein wesentlich höheres Ionisationsvermögen. Aus diesem Grunde werden beim Messprozess unterschiedliche Pulsformen erwartet. Deshalb sollten die Impulse, die auf einer Wechselwirkung von Neutronen mit dem Material basieren. Die sehr kleinen Ladungsimpulse der Silizium PIN-Fotodiode werden mittels einem ladungsempfindlichen Verstärkers verstärkt und in Spannungsimpulse leicht messbarer Amplitude umgewandelt. Mittels einer zusätzlichen Digitalelektronik werden die Signale für die Auswertung digitalisiert und gespeichert. Mit der entwickelten Elektronik und der Pulse-Shape-Analysis können über die verschiedenen Pulsformen, Neutronen und Gammas getrennt werden. Der Aufbau und das Verfahren sollen hier vorgestellt werden.