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Institute for Advanced Simulation (IAS)

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3. JuSPARC-Kolloquium: Erzeugung intensiver Neutronenstrahlen aus Laserplasmen unter der Verwendung relativistischer Transparenz

Prof. Dr. Markus Roth (Technische Universität Darmstadt, Institut für Kernphysik)

Anfang
15.05.2013 13:00 Uhr
Ende
15.05.2013
Veranstaltungsort
Forschungszentrum Jülich, PGI-Hörsaal (Geb. 4.8, 2. Stock)

Neutronen bieten eine einzigartige Möglichkeit Materialeigenschaften zu untersuchen und zu beeinflussen. Daher rührt ein seit Jahren wachsender Bedarf an intensiven, gepulsten Quellen für schnelle oder thermische Neutronen. Beschleunigerbasierte Spallationsquellen bieten höchste Neutronenflüsse, könnten aber durch neue, kompakte Quellen mit höherer Spitzenleistung ergänzt werden. Laser bieten die Möglichkeit sehr kompakte Neutronenquellen zu treiben, die sich einfach an bestehende Einrichtungen koppeln lassen.

Durch den Einsatz eines Hochenergie-Kurzpulslasersystems mit extrem hoher Strahlqualität kann die effiziente Beschleunigung von Ionen, hier besonders Deuteronen erreicht werden, deren Konversion in Neutronen extrem hohe Pulsleistungen erlaubt. Hierbei wird ein neuer Teilchen­beschleunigungs­mechanismus erstmals verwendet, welcher auf relativistisch induzierter Transparenz von Festkörpern beruht. Es konnten damit erstmals ausreichend Neutronen erzeugt werden um Anwendungen in der Radiographie zu verwirklichen. Das erzeugte Neutronenspektrum reicht dabei bis zu Energien von 200 MeV und weist eine deutlich gerichtete Strahlcharakteristik auf. Diese neuen experimentellen Resultate könnten den Weg ebnen um Anwendungen der Neutronenuntersuchung in Bereichen der Medizin, Materialwissenschaft oder Archäologie zu erlauben die bislang nur an Großforschungsanlagen (Reaktoren oder Teilchenbeschleuniger) verfügbar waren.


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