Eine ortsauflösende Detektorbank für Neutronenstreuexperimente

Es wird die Entwicklung und der Aufbau einer Großflächendetektorbank zum simultanen Nachweis von Neutronen einerKleinwinkelstreuapparatur für Neutronen beschrieben. Nach Gegenüberstellung einiger Alternativen zum Bau der Detektorbank wird der Aufbau einer Detektorfläche mit Proportionalzählrohren beschrieben. Verwendet wurde das Prinzip der Ortsauflösung nach Sistemich und Lauterjung [8], das bisher nicht für den Neutronennachweis Verwendung gefunden hat. Die Zählrohre sind mit $BF_{3}$ gefüllt und haben einen Widerstandsdraht als Kollektor. Der Widerstandsdraht ist an beiden Enden des Zählrohres herausgeführt und das Verhältnis der Ausgangssignale am Zählrohr ist ein Maß für den Ort des Neutronennachweises im Zählrohr. Durch Parallelschaltenvon zunächst 6 Zählrohren wird eine Detektorfläche von 60 x 30 cm$^{2}$ gebildet. Die lokalisierende Information jedes Zählrohres wird in einem digitalen Kleinrechner "on line" gespeichert. Dieser Kleinrechner dient auch zur Experimentsteuerung. Es zeigte sich, daß die Proportionalzählrohre mit Widerstandsdraht ein schlechtes Impulshöhenspektrum aufweisen. Die Quotientenbildung der Zählrohrsignale konnte daher nur mit extremen Anforderungen an die Dynamik und an die Linearität der analogen Impulsverarbeitung und des analogen Rechensystems gelöst werden. Es wurde bei dem längsten Zählrohr eine Halbwertsbreite der Ortsauflösung von 0,6 cm erzielt, das entspricht einer Auflösung von 1 %. Die erzielte Ortsauflösung konnte voll aus den Eigenschaften der Zählrohre, Reichweite der Ionisationsteilchen im Zählrohr, und den elektronischen Eigenschaften des Systems, Grenzen der Dynamik, verstanden werden. Die lineare Zuordnung zwischen ortsauflösendem Signal und echtem Einstrahlort ist besser als ± 0,15 cm