Miniforschungsthemen

Themen für Mini-Forschungen

Alarmsystem für Target-Aufbewahrungskammer

Für hochauflösende Elektronenstreuexperimente werden an den hochauflösenden Spektrometern des S-DALINAC üblicherweise hochangereicherte Targets (dünne Metallfolien aus dem zu untersuchenden Material) verwendet.

Diese sind oft sehr teuer und müssen aufgrund ihrer chemischen Eigenschaften unter Vakuum gelagert werden. Aus diesem Grund gibt es ein Target-Aufbewahrungssystem, das aus mehreren Vakuumbehältern besteht (siehe Bild) und von einer Vorpumpen-Turbopumpen-Kombination konstant auf ca. 10^(-6) mbar abgepumpt wird.

Sollte das Vakuum schlechter werden (Druckluftabfall/Stromausfall/etc…) sind die teueren Targets in Gefahr zerstört zu werden. Das Ziel dieser Miniforschung ist es, ein Alarmsystem aufzubauen (z.B. auf Basis eines Arduinos), dass in einem solchen Alarmfall die verantwortlichen Personen benachrichtigt (z.B. per email oder SMS).

Zeitaufwand: 3-4 Wochen
Das kann man lernen: Programmieren, Umgang mit Targets zur Elektronenstreuung.
Ansprechpartner: Dr. Andreas Krugmann, Prof. Dr. Peter von Neumann-Cosel

QClam Spektrometer
Bild des QCLAM Spektrometer

Energie- und Winkelbestimmung des Elektronenstrahls durch alternative Targets

Zur Zeit werden in der gesamten Beschleunigerstruktur und auch an den Spektrometern Leuchttargets aus Berylliumoxid verwendet. Schießt man mit dem Elektronenstrahl auf diese Art Targets fangen sie an der getroffenen Stelle an zu leuchten und man kann die Strahlausdehnung bestimmen.
Da Berylliumoxid hoch giftig ist, sollen neue Targetmaterialien getestet werden. Unter anderem ist die Frage, ob man eine Rettungsdecke, wie man sie in Notfallkoffern im Auto findet verwendet werden kann.
Diese Decken bestehen aus Plastik, das heißt Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff und eine Beschichtung aus Aluminium. Somit wären sie ideal als Leuchttargets einzusetzen.

Zeitaufwand: 3-4 Wochen
Das kann man lernen: Auswertung von Daten und Justage von Laborgeräten

Ansprechpartner: Maxim Singer, Prof. Dr. Peter von Neumann-Cosel

Steuerkarte eines Schrittmotors
Steuerkarte für den Schrittmotor

Inbetriebnahme eines Schrittmotors zur Targetsteuerung

Die Streukammer des Neutronendetektorballs enthält eine Vorrichtung, auf die verschiedene Targets montiert werden können. Sie ist so konzipiert, dass die Targetleiter auf- und abgefahren werden kann. Dies soll mit einem Schrittmotor realisiert werden. Mithilfe der Steuerkarte kann der Schrittmotor per Remote-Control gestartet und gestoppt werden.
Ziel der Mini-Forschung ist es, Targetleiter, Schrittmotor, Steuerkarte zu verbinden, so dass eine Steuerung am PC möglich ist. Die Ansteuerung soll über EPICS erfolgen.

Zeitaufwand: 3-4 Wochen
Das kann man lernen: Umgang mit Messtechnik, Programmieren

Ansprechpartner: Tobias Klaus, Prof. Dr. Peter von Neumann-Cosel

Effizienzmessung am Lintott Spektrometer

Das hochauflösende Energieverlust-Spektrometer (Lintott-Spektrometer) hat in seiner Fokalebene 4 Silizium-Mikrostreifendetektoren mit jeweils 96 Streifen. Im kommenden Hochenergie-Elektronenstreuexperiment wird zu Beginn eine Effizienzmessung durchgeführt, um zu überprüfen inwieweit sich die relative Effizienz der einzelnen Streifen zueinander geändert hat. Dazu wird bei einer Elektronenenergie von etwa 65 MeV ein Anregungsspektrum an 12C in einem Intervall um eine Anregungsenergie von 32 MeV aufgenommen, da man in diesem Bereich einen näherungsweise konstanten Wirkungsquerschnitt erwartet. Eine lineare Anpassung an die Messpunkte zeigt dann, ob die Effizienz konstant geblieben ist.

Zeitaufwand: 2-3 Wochen (ab Beginn der Strahlzeit)
Das kann man lernen: Umgang mit Messtechnik, Datenanalyse

Ansprechpartner: Dr. Andreas Krugmann, Prof. Dr. Peter von Neumann-Cosel

Goniometer des QClam-Spektrometers
Goniometer des QClam-Spektrometers

Inbetriebnahme einer neuen Targetsteuerung für das QCLAM-Spektrometer

Für koinzidente Messungen an Spektrometern ist es äußerst praktisch und zeitsparend Targets und Detektoren schnell per Fernsteuerung zu wechseln. Die Streukammer des QClam-Spektrometer ist so ausgelegt, dass auch kleine Detektoren auf zwei Ebenen darin platziert werden können. Für die Fernsteuerung werden die Targets und die Detektoren auf einem sogenanten Goniometer montiert. Dieses ist horizontal und vertikal drehbar sowie vertikal verstellbar. Die derzeitige Steuerung ist altersbedingt anfällig für Ausfälle und soll daher durch eine Neuentwicklung ersetzt und das Slow-Control-Netz mit EPICS eingebunden werden.

Das kann man lernen: Konstruktion, Umgang mit Messtechnik, Programmierung
Zeitaufwand: 3-6 Wochen
Ansprechpartner: Prof. Dr. Peter von Neumann-Cosel