MEPHISTO

MEPHISTO

Am FRM II gibt es seit dem Start des Userbetriebs einen kalten weißen Neutronenstrahl für Langzeitexperimente aus dem Bereich der Kern- und Teilchenphysik.

Diese Experimente werden normalerweise von externen Forschungsgruppen geplant und aufgebaut. Der FRM II unterstützt diese Gruppen beim Aufbau und bei der Kommisionierung des Experiments vor Ort, dies setzt eine enge Zusammenarbeit mit dem lokalen Instrumentverantwortlichen voraus. Die angestrebte Präzission der Ergebnisse erfordert unter anderem eine Messdauer von mehreren Reaktorzyklen.

Der Strahlplatz MEPHISTO (measurement facility for particle physics with cold neutrons) ist hauptsächlich Experimenten der Kern- und Teilchenphysik gewidmet. Aktuell zieht der Strahlplatz von der Neutronenleiterhalle West in die Neutronenleiterhalle Ost um. Der neu erstellte Neutronenstrahl SR4b soll diesen Strahlplatz exklusiv mit einem weißen kalten Neutronenstrahl versorgen. Ein optional einfahrbarer 11 % Neutronen Geschwindigkeitselektor befindet sich am Ende der Beamline.

Die Monte-Carlo Simulationen für diesen Strahl mit einer Querschnittsfläche von 60 × 106 mm² zeigen eine mittlere Wellenlänge von 4.5 Å und einen „gold capture flux“ von ungefähr 2 · 10¹⁰ n cm^-1s^-1. Die Grundfläche für Experimente beträgt 5 × 25 m², und liegt diagonal im nördlichen Teil der Neutronenleiterhalle Ost.

Es ist geplant das Experiment PERC¹ in den ersten Jahren am Strahlplatz MEPHISTO aufzubauen. Das Experiment ist eine hochgenaue, strahlende und intensive Quelle für Protonen und Elektronen aus dem freien Neutronenzerfall. PERC steht dann wiederum selbst für externe Nutzergruppen mit ihren Spektrometern zur Verfügung um diese Protonen und Elektronen zu messen.

[1] D.Dubbers et al.,Nucl.Instr.Meth. A.596, 238-247,(2008)