MANGO – Präzisionsaufbau zur Messung des Quenching‑Faktors von Neutronen in Flüssigszintillatoren
Ausgangslage
Das MANGO‑Experiment dient der Bestimmung des Quenching‑Faktors von Neutronen in Flüssigszintillatoren. Hierzu wird ein fokussierter Neutronenstrahl auf ein definiertes Targetvolumen gerichtet, während die Wechselwirkung der Neutronen mit dem Targetmaterial über Photomultiplier detektiert wird.
Ergänzend kommt ein einstellbares, geführtes Array aus Neutronen‑ und Gamma‑Sensoren zum Einsatz. Dieses Sensorsystem muss automatisiert unterschiedliche Winkelstellungen anfahren, um die Winkelabhängigkeit gestreuter Neutronen sowie emittierter Gammastrahlung präzise vermessen zu können.
Die experimentellen Randbedingungen erforderten insbesondere:
- eine hohe mechanische Stabilität des Aufbaus
- eine präzise und reproduzierbare Winkelpositionierung
- eine definierte Geometrie zwischen Strahl, Target und Sensorsystem
- einen automatisierten, wiederholgenauen Messbetrieb
Standardisierte kommerzielle Lösungen waren für diese Anforderungen nicht geeignet.
Beitrag von Scientific Support
Scientific Support übernahm die technische Konzeption und Umsetzung des mechanischen Messaufbaus für das MANGO‑Experiment.
Auf Grundlage der experimentellen Anforderungen wurde ein stabiler, modularer Aufbau entwickelt, der eine präzise und reproduzierbare Positionierung von Target‑ und Sensorsystemen ermöglicht.
Der Schwerpunkt lag auf einer mechanischen Lösung, die hohe Genauigkeitsanforderungen erfüllt und gleichzeitig einen automatisierten, wiederholgenauen Messbetrieb erlaubt. Neben der konstruktiven Auslegung und dem Aufbau des Systems verantwortete Scientific Support die Integration der Antriebstechnik, Funktionsprüfungen sowie die Vorbereitung des Aufbaus für den experimentellen Betrieb.
Die Planung erfolgte in enger Abstimmung mit der Arbeitsgruppe, wurde in der eigenen Werkstatt umgesetzt und anschließend am Einsatzort installiert und gemeinsam in Betrieb genommen.
Ergebnis und Mehrwert
Durch den realisierten Aufbau konnte:
- eine präzise und reproduzierbare Winkelvermessung realisiert werden
- der experimentelle Aufbau stabil und modular ausgeführt werden
- der Messbetrieb zuverlässig automatisiert werden
- der Anpassungs‑ und Justageaufwand während der Experimentphase reduziert werden
Der Messaufbau bildet eine belastbare Grundlage für die systematische Untersuchung der Wechselwirkungen von Neutronen mit Flüssigszintillatoren im Rahmen des MANGO‑Experiments.
