aktualisiertes pdf - DPG-Tagungen

präsentiert.
MS 3.4 Mo 17:15 HS 112
Messung des Wirkungsquerschnitts der Neutroneneinfangsreaktion
209 Bi(nth, γ) 210m Bi über AMS — •Eckehart Nolte 1 , Catalin
Stan-Sion 1 , Alain Letourneau 2 , Herbert Reithmeier 1 und
Vitali Lazarev 1 — 1 Fakultät für Physik E15, Technische Universität
München, 85748 Garching — 2 CEA, DSM/DAPNIA/SPhN-Saclay, F-
91191 Gif sur Yvette
Das in Spallationsneutronenquellen verwendete bzw.vorgesehene Standardtarget
ist Wismut. Über Neutroneneinfangsreaktionen am Bi-Target,
209 Bi(nth, γ) 210 Bi und 209 Bi(n th, γ) 210m Bi, werden sowohl der kurzlebige
Grundzustand von 210 Bi (1 − ; 5,0 d) als auch der langlebige metastabile
Zustand (9 − ; 3 Millionen Jahre) produziert. Die Produktion von 210m Bi
muss genau bekannt sein, um das radioaktive Inventar der Quellen zu
erfassen.
Am MLL in Garching wurde eine Flugzeitstrecke mit zwei Channeltrondetektoren
und einer Ionisationskammer zur Energiemessung der Ionen
aufgebaut. Bi-Targets wurden am ILL Grenoble mit thermischen
Neutronen bestrahlt. Über AMS wurden die Verhältnisse der Massen
A=210 zu 209 Bi gemessen. A=210 enthält 210m Bi und 210 Po (138 d),
das über den β − -Zerfall von 210 Bi entstanden und zum Zeitpunkt
der Messung auf etwa 2 % des Ausgangswerts zerfallen ist. Unter
Berücksichtigung von Sputterfaktoren für negative Bi- und Po- Ionen
wurde ein vorläufiger Wert des Wirkungsquerschnitts 209 Bi(nth, γ) 210m Bi
bestimmt.
MS 4 Beschleunigermassenspektrometrie (Entwicklung)
Zeit: Montag 17:30–18:45 Raum: HS 112
MS 4.1 Mo 17:30 HS 112
Beschleunigermassenspektrometrie mit Mikrogramm-Proben
— •Thomas Uhl, Wolfgang Kretschmer und Andreas Scharf
— Physikalische Institut IV (KORA), Erwin-Rommel-Str. 1, 91058
Erlangen
Die Erlanger Gruppe KORA beschäftigt sich mit der Radiokarbondatierung
mit Hilfe der Beschleunigermassenspektrometrie. Bestimmt wird
hierbei das Verhältnis der Kohlenstoffisotope 14 C zu 13 C. Zur Erzeugung
der zu messenden Ionen wird die zur Hybridionenquelle modifizierte ”40
MC-SNICS” verwendet. Mit dieser Art Ionenquelle, können sowohl graphitisierte
als auch gasförmige - in Form von CO2 - Kohlenstoffproben
gemessen werden. Bei der Verwendung von gasförmigen Proben ist die
Probenaufbereitung bereits nach der Oxidation abgeschlossen. Ein in Erlangen
entwickeltes Gashandlingsystem ermöglicht die direkte Kopplung
der Verbrennungseinheit (Elementanalysator) mit der Hybridionenquelle
zur Online-Messung von Mikrogramm-Proben. Es wird sowohl über die
Voraussetzungen und Bedingungen für eine direkte Kopplung als auch
über die Konzeption und Realisation des Gashandlingsystems berichtet.
Erste Messergebnisse von Standards mit Kohlenstoffmengen von 1-10 Mikrogramm
werden vorgestellt.
MS 4.2 Mo 17:45 HS 112
Accelerator Mass Spectroscopy of 10 Be using BeF − — •Michal
Grajcar 1 , Max Döbeli 2 , Peter W. Kubik 2 , Hans A. Synal 2 ,
Lukas Wacker 1 , and Martin Suter 1 — 1 Institute for Particle
Physics, ETH Hönggerberg, CH-8093 Zürich, Switzerland — 2 Paul
Scherrer Institut (PSI), c/o Institute for Particle Physics, ETH
Hönggerberg, CH-8093 Zürich, Switzerland
10 Be is one of the most important long-lived cosmogenic radioisotopes
in environmental research and has many dating and tracer applications.
A new method is described by which 10 Be can be measured with compact
AMS systems.
BeF targets were prepared and analysed with an AMS facility operating
at 0.6 MV terminal voltage. Selecting the charge state 1 + , the particle
transmission through the accelerator is about 40% and a final energy for
10 Be of 0.8 MeV is obtained. The extraction of 10 BeF − instead of 10 BeO −
from the ion source has the advantage of reducing 10 B intensities in the
beam by about 5 orders of magnitude. A high energy resolution ∆E-ER
gas ionisation counter was used for the final identification. This detector
allows additional boron suppression by more than 5 orders of magnitude.
Thus, in total, boron is suppressed by at least 10 orders of magnitude
and a measured 10 Be/ 9 Be background ratio is below 10 −14 .
Successful measurements of environmental samples demonstrate the
potential of the new method.
MS 4.3 Mo 18:00 HS 112
Hochauflösende Gasdetektoren für Beschleunigermassenspektrometrie
bei tiefen Energien — •Martin Suter 1 , Max Döbeli 2 ,
Michal Grajcar 1 , Martin Stocker 1 , Hans-Arno Synal 2 und
Lukas Wacker 1 — 1 ETH Hönggerberg, CH-8093 Zürich — 2 Paul
Scherrer Institut c/o ETH Hönggerberg, CH-8093 Zürich
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In den letzten Jahren sind in der Beschleunigermassenspektrometrie
Kleinanlagen entwickelt worden, die bei wesentlich tieferen Energien arbeiten.
Bei diesen Anlagen ist die Ionenidentifikation mit Detektoren
von zentaler Bedeutung. Ionisationszähler sind dabei besonders geeignet.
Durch die Anwendung von modernen Technologien und durch die
Optimierung des Aufbaus, ist es möglich die Energieauflösung und die
Teilchenidentifikation wesentlich zu verbessern. Physikalische Prozesse
die bei tiefen Energien in einem solchen Detektor von Bedeutung sind
und die Auflösung beeinflussen werden diskutiert und an Beispielen illustriert.
MS 4.4 Mo 18:15 HS 112
Verwendung eines Kleinbeschleunigers für die Messung von
Plutoniumisotopen — •Lukas Wacker 1 , Elena Chamizo Calvo
2 , Keith Fifield 3 , Hans-Arno Synal 4 und Martin Suter 1 —
1 ETH Hönggerberg, CH-8093 Zürich — 2 Universidad de Sevilla, 41080
Sevilla, Spanien — 3 ANU, 0200 Canberra, Australien — 4 Paul Scherrer
Institut c/o ETH Hönggerberg, CH-8093 Zürich
Beschleunigungsmassenspektrometrie eignet sich für den Nachweis von
langlebigen Radioisotopen, die in kleinsten Konzentrationen vorkommen.
In den letzten Jahren sind neue Anlagen entwickelt worden, die mit wesentlich
kleineren Beschleunigern arbeiten.
Hier wird gezeigt, dass auch die schwersten Elemente und Isotope
mit solchen Kleinanlagen nachgewiesen werden können. Mit unseren
Messungen können wir zeigen, dass eine Konzentrationsbestimmung
der Plutonium-Isotope bei einer Beschleunigungsspannung von 300 keV
möglich ist und sogar Vorteile gegenüber grösseren Anlagen aufweist.
Um die Leistungsfähigkeit des kompakten Systems zu demonstrieren,
wurde in chemisch aufbereiteten Bodenproben 239 Pu und 240 Pu gemessen.
Die Resultate sind in guter Übereinstimmung mit γ-Messungen und
zeigen das Potential der kompakten BMS-Anlage.
MS 4.5 Mo 18:30 HS 112
Das Potential der schweren Radionuklide in der Niederenergie-
Beschleungermassenspektrometrie — •Martin Stocker 1 , Max
Döbeli 2 , Michal Grajcar 1 , Martin Suter 1 , Hans-Arno Synal 2
und Lukas Wacker 1 — 1 ETH Hönggerberg, CH-8093 Zürich — 2 Paul
Scherrer Institut c/o ETH Hönggerberg, CH-8093 Zürich
Die 600 kV Anlage für Beschleunigermassenspektrometrie (BMS) der
ETH/PSI wurde mit einem neuen Gasdetektor erweitert. Die kompakte
Bauweise des Detektors und das extrem dünne Si3N4 Eintrittsfenster
ermöglicht eine zusätzliche Unterdrückung von Isobaren, Molekülen
und m/q-Interferenzen. In diesem Vortrag wird das Potential der
Niederenergie-BMS im bezug auf schwere Radionuklide diskutiert.