Tabletop Neutronengenerator
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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. |
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| 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. |
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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 |
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| 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. |
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| 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 |
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| Die Aktivierung einer Indiumfolie ergibt ähnliche
Resultate. |
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