Dynamik ultrakalter Neutronen im Gravitationsfeld der Erde

4.2 Charakterisierung des Detektors 54tronen gelangen. Die Geometrie des Eintrittsfensters ist optimal auf die Geometrie desExperiments angepasst. Bei integralen Transmissionsmessungen erreichen die Neutronenden Detektor in einem schmalen Band, das ungefähr den Maßen des Eintrittsfensters von110 × 4mm 2 entspricht. Prinzipiell wäre es aber möglich, durch eine andere Geometriedes Eintrittsfensters die aktive Fläche der jeweils gegebenen Situation anzupassen. DieFrontplatte mit dem Eintrittsfenster wird auf das Gehäuse aufgeschraubt. Dazwischenbefindet sich eine Aluminiumfolie, die als Träger der Borschicht dient. Die Folie wirddurch die Verschraubung fest an das Gehäuse angepresst.Da der Detektor unter Atmosphärendruck betrieben wird, aber auch vakuumtauglichsein soll, darf die Aluminiumfolie des Eintrittsfensters eine gewisse Mindestdicke nichtunterschreiten. Es wurde eine Foliendicke von 48µm gewählt. Diese ist für ultrakalteNeutronen ausreichend transparent und wiedersteht dem Druck von 1bar.Auf der Rückseite ist der Zu- und Abfluss des Zählgases zu finden. Der Detektor wird sobetrieben, dass dieser permanet vom Zählgas selbst gespült wird. Dies hat den Vorteil,dass keine Befüllung des Detektors nötig ist und das Zählgas keine Alterungserscheinungenzeigt.Die Vakuumdurchführung der Hochspannung ist seitlich am Gehäuse angebracht undwird durch Keramik isoliert. Sie dient gleichzeitig als Halterung für den in axialer Richtungverlaufenden Zähldraht. Auf der gegenüberliegenden Seite ist der Zähldraht aufeinem Metallstift angelötet, der wiederum durch ein Stück PVC-Gewinde gehalten wird.Der Kunstoff ist gleichzeitig der Isolator zwischen geerdeter Gehäusewand und dem aufHochspannung liegenden Zähldraht.Entscheidend ist, dass die Lötstellen keinerlei Spitzen oder Kanten aufweisen. Dort werdenextrem hohe Feldliniendichten erreicht und es kommt bevorzugt zu Spannungsüberschlägen.Abbildung 4.3 zeigt den Innenraum des Detektors. Am oberen Bildrand ist die Rückwandmit den Gaszuführungen zu erkennen. Der Zähldraht verläuft axial von rechts nach links.4.2.2 Eine dünne Borschicht als NeutronenkonverterTabelle 4.1: Konstanten, die häufig verwendet werden.Dichte von 10 Bor ρ B 2.34gcm −3Avogadrokonstante N A 6.02 · 10 23 mol −1Molmasse von 10 Bor A 10.00gmol −1Masse des Elektrons m e 9.12 · 10 −31 kgDielektrische Konstante ǫ 0 8.85 · 10 −12 Fm −1Elementarladung e 1.60 · 10 −19 CIsotopenreines 10 Bor wurde in Form einer dünnen Schicht auf die Aluminiumfolie desEintrittsfensters durch einen Bedampfungsprozess aufgebracht 1 .1 Der Bedampfungsprozess mit Bor ist technisch anspruchsvoll, da Bor keramische Eigenschaften besitzt.Der Bedampfungsprozess wurde in der ANP - Arbeitsgruppe des Physikalischen Instituts derUniversität Heidelberg von M. Klein et. al. erforscht und optimiert.