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Tabletop Neutronengenerator

Aufbau:
Der Generator besteht aus einer Ionenquelle und der Beschleunigungsstrecke. Die Ionenquelle ist vom Kanastrahl-Typ, das Arbeitsgas wird über eine lange Kapillare zugeführt. Die aus der Kathodenbohrung fliegenden Deuteriumionen werden durch eine hohe Spannung (~100kV) auf das Target aus einer Titanscheibe beschleunigt. Dort werden sie zum Teil adsorpiert und stehen später ankommenden Ionen als Stosspartner zur Verfügung. Das Target befindet sich in einer negativ vorgespannten Supressorelektrode welche die neben den Neutronen entstehenden Sekundärelektronen zurückhält. Zur Messung des Targetstroms dient eine Glimmlampen-Kondensator Kombination. Alle Hochspannung (~100kV) führenden Teile sind mit Glas- oder Plexiglas isoliert sodass keine Korona- oder Sprühverluste entstehen.
Für den Betrieb reichen zwei einfache Spannungsquellen die aus Invertern mit darauf folgenden Spannungsvervielfachern aufgebaut sind. Für die Ionenquelle ein >Netzgerät mit max. 20kV<, für die Beschleunigung ein >Netzgerät mit max.- 100kV<.
 
 
Um die Neutronen durch Aktivierung zu detektieren müssen sie moderiert, abgebremst werden. Dazu dient ein Block aus hochverdichtetem Polyäthylen. der die aktive Zone umschliesst. In Bohrungen in diesem Block stecken die im Silber- oder Indiumfolie ummantelten Zählrohre.
Das untere Bild ( ohne Moderatorblock) zeigt den, scharf begrenzten, aus der Quelle austrettenden Ionenstrahl. Der Betriebsstrom der Quelle beträgt etwa 300µA, die Spannung ca. 8 kV.
Der Targetstrom beträgt etwa 30 µA, wie durch eine Abschätzung der Glimmlampen Blitzfrequenz ermittelt wurde.
Nach längerem Abpumpen mit einer Diffussionspumpe kann eine Beschleunigungsspannung von 90 kV angelegt werden ohne dass allzu viele Überschläge stattfinden
Nach 5 minütiger Bestrahlung von Silber erhält man nach Abschalten der Quelle eine Countrate von 175/s. Eine logarithmische Darstellung der Countrate über die Zeit ergibt keine Gerade, wodurch auf mehr als ein zerfallendes Isotop geschlossen werden kann.
Zur weiteren Verarbeiten wird die Zerfallskurve etwas geglättet. Ein Fit der Halbwertszeiten der beiden entstandenen Silberisotope Ag110 und Ag108 berücksichtigt zeigt eine gute Übereinstimmung mit den Messwerten
Die Aktivierung einer Indiumfolie ergibt ähnliche Resultate.