Neutronengenerator

Fraunhofer INT verfügt über zwei Neutronen-Generatoren zur Untersuchung von Displacement-Damage Effekten in elektronischen und optischen Komponenten. Darüber hinaus können auch Einzelteilchen-Effekte (single-event effects, SEE), wie sie durch atmosphärische Neutronen erzeugt werden, im Labor simuliert werden.

 

THERMO-Fisher D-711 Neutronen-Generator

Die THERMO-Fisher D-711 Neutron-Generatoren am Fraunhofer INT erzeugen Neutronen, indem sie Deuterium-Ionen (D = 2H) mit einer Spannung von 150 kV auf Deuterium- oder Tritium-Targets (T = 3H) beschleunigen. Innerhalb des Targets finden D-D oder D-T Kernfusionsreaktionen statt, wobei die Helium-Isotope 3He bzw. 4He und schnelle Neutronen mit Energien von 2.5 MeV bzw. 14.1 MeV freigesetzt werden.

Bei einer typischen Beschleunigungsspannung von 150 kV und 2.5 mA werden mit einem neuen Tritium-Target bis zu 3·1010 Neutron/s in 4π sr erzeugt. Aus der Tatsache, dass die Energie der erzeugten Neutronen mit 14 MeV wesentlich größer ist als die kinetische Energie der Deuterium-Ionen (150 keV), kann man schließen, dass die Emissionsrichtung der Neutronen nicht wesentlich von der Einfallsrichtung der Ionen abhängt und daher nahezu isotrop ist. Die Intensität fällt mit 1/r2 ab, wobei r die Entfernung vom Tritium-Target ist. Der kleinste realisierbare Abstand beträgt etwa 1 cm. Selbst in diesem kurzen Abstand kann das Strahlungsfeld als ausreichend isotrop angenommen werden, da der Emissionspunkt einen Durchmesser von nur 2 mm hat.

 

Dosimetrie am THERMO-Fischer D-711

Während der Bestrahlung wird die Neutronen-Fluenz online mit kalibrierten Uran-Spaltkammern von LND, INC gemessen. Die Spaltkammern wurden in Zusammenarbeit mit der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt in Braunschweig kalibriert.