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Vom 13. - 24. September 2004 haben wir unsere jährliche Neutronenschule abgehalten, die auf
Anwendung im Bereich weicher Materie und des Magnetismus fokussiert ist. Diese Schule ist bei
weitem die größte Schule dieser Art in Deutschland und eine der größten weltweit. Sie besteht aus
einer Woche Vorlesung und einer Woche Experimente an 11 Neutronenstreuinstrumenten. Die
Vorlesungsmanuskripte werden in Buchform verlegt. Über 150 Studenten haben sich um Teilnahme
an der Schule beworben. Um ein effizientes Praktikum zu ermöglichen, konnten wir nur 55 Teilnehmer
annehmen.
Ergebnisse der Überzeichnungsvorhaben
Der HGF Senat hat der Entwicklung eines Spinechoinstruments durch das FZJ höchste Priorität
gegeben. Dieses Instrument wird den Zugang zu der MW-Spallationsquelle der nächsten Generation
SNS für deutsche Nutzer ermöglichen. Da die Finanzierung erst in 2005 startet, waren die Arbeiten im
Jahr 2004 einerseits auf Konzeptionsstudien und Konstruktion und andererseits auf die Entwicklung
von Schlüsseltechnologien konzentriert. Die Ausführung der Strahlführung, einschließlich
Neutronenleiter und Chopper, ist fertig, und Angebote können eingeholt werden. Die Berechnungen
der Strahlenschutzabschirmungen wurden durchgeführt. Das Instrument wird eine Maschine der
nächsten Generation mit bisher unerreichter Auflösung (Spinechozeiten bis zu 1 microsek.), extrem
breitem und einstellbarem dynamischen Bereich (von 1 ps bis zu 1 microsek.), großem erfaßtem
Raumwinkel (4 x 4°) und hoher Impulsraumauflösung (besser als 1 %). Um diese ehrgeizigen Ziele zu
erreichen, müssen supraleitende Spulen eingesetzt werden mit Feldintegralen bis zu 1.5 Tm. Die
Machbarkeit dieser Spulen wurde durch ausführliche Tests der Feldreproduzierbarkeit nachgewiesen.
Diese hohen Felder erfordern neuartige Korrekturelemente, die als Fresnelspuren ausgelegt werden.
Diese Spulen erreichen einen maximalen Strom von 300 A, wobei sie sich nur auf 85°C erwärmen.
Damit kann ein Feldintegral von 1 Tm korrigiert werden, so daß eine Feldhomogenität für die
verschiedenen Neutronenlaufwege erreicht wird, die besser als ein Teil in einer Million ist.
Stand der Umsetzung der Senatsempfehlung
Innerhalb des Programmbereichs Neutronen hat der HGF-Senat empfohlen, dem erfolgreichen
Ausbau des FRM-II Reaktors als Nutzerzentrum und der Beteiligung an der Instrumentierung der
amerikanischen Spallationsneutronenquelle SNS mit einem Spinechoinstrument höchste Priorität zu
geben. Das FZJ folgt diesen Empfehlungen und hat eine zukunftsgerichtete Strategie entwickelt.
Während der Forschungsreaktor FRJ-2 im Mai 2006 stillgelegt werden wird, wird sich das FZJ mit
seiner Erfahrung in den Nutzerbetrieb, die Instrumententwicklung und die Forschung mit Neutronen an
externen Quellen einbringen. FZJ wird das "Jülich Center for Neutron Science" JCNS gründen, mit
Außenstation am FRM-II und an der SNS. Mit der Kompetenz und der Erfahrung des FZJ beim
Nutzerbetrieb und der Methodenentwicklung und basierend auf der modernsten kontinuierlichen
Neutronenquelle wird der FRM-II sich zu einem Neutronenstreuzentrum der Weltklasse entwickeln.
Mit dem Instrument an der SNS wird das FZJ einen Zugang zu MW-Spallationsquellen für deutsche
Nutzer eröffnen und das bei weitem beste Instrument seiner Klasse, hinsichtlich Auflösung,
dynamischem Bereich und Intensität, bauen.
D - Weitere Programmentwicklung
Aufgrund der Entscheidung, den Reaktor FRJ-2 im Jahr 2006 stillzulegen und eine Außenstation des
"Jülich Center for Neutron Science" auf dem FRM-II Gelände zu errichten, müssen große Teile des
FZJ-PNI-Programms geändert werden. Die Instrumententwicklung wird sich auf diejenigen
Instrumente beschränken, die nach München transferiert werden und dort an dem FRM-II betrieben
werden sollen. Im Jahr 2004 wurde ein Eckpunktepapier von FZJ und Technischer Universität
München (TUM) unterschrieben, welches den Betrieb der folgenden Instrumente am FRM-II durch ein
Team von Wissenschaftlern und Technikern des FZJ vorsieht:
1. Hochauflösendes Rückstreuspektrometer RSSM: Dieses Instrument wurde durch das FZJ mit
der finanziellen Förderung durch das BMBF im Rahmen der Verbundforschung für den FRM-II
Reaktor errichtet. Das Instrument zeichnet sich durch innovative Komponenten aus, wie den
Phasenraumtransformations (PST) Chopper und einem schnellen Dopplerantrieb. Der PST-
Chopper ermöglicht einen Intensitätsgewinn um einen Faktor 4, während der schnelle
Dopplerantrieb ein Energiefenster von bis zu +/- 32 Mikroelektronenvolt zugänglich macht bei
einer Energieauflösung, die unter 1 meV liegt. Das Instrument ist ausgelegt auf maximale
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