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29.01.2014 | Schaumstoff - alternatives Material für FAIR-Detektor

Bild: GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung

Das riesige CBM-Experiment wird Teil der im Bau befindlichen Teilchenbeschleunigeranlage FAIR.

Foto: Institut für Kernphysik, Universität Münster

Design des Schaumstofftest im CBM-Teststrahl beim CERN Protonen-Synchrotron (PS).

 

Wissenschaftler des Instituts für Kernphysik der Universität Münster haben einen Schaumstoff gefunden, der im künftigen CBM-Detektor von FAIR zur Erzeugung von Röntgenphotonen dienen könnte. In Münster wird der 500 Quadratmeter große Übergangsstrahlungsdetektor (TRD) entwickelt, der für das zukünftige CBM-Experiment (Compressed Baryonic Matter) bei FAIR notwendig ist.

Mit einem Übergangsstrahlungsdetektor lässt sich die Identität von Teilchen bestimmen, die bei einem Teilchenbeschleuniger-Experiment entstehen. Das Münsteraner Institut für Kernphysik erforscht, ob statt der üblichen Folien auch in Schaumkunststoffen genug Übergangsstrahlung in Form von Röntgenphotonen entsteht. Sie schießen geladene Teilchen (Elektronen) mit hochrelativistischer Geschwindigkeit durch einen Block Polyethylenschaum von geringer Dichte. Sind die Elektronen hinreichend schnell, entsteht an den Grenzflächen im Schaum Röntgenstrahlung. Deren Eigenschaften werden durch die Struktur des Schaums bestimmt.

Das Ergebnis: Schaumfolienradiatoren sind genauso effektiv wie klassische Folienradiatoren. Sie sind aber mechanisch stabiler und günstiger in der Beschaffung. Im Übergangsstrahlungsdetektor am zukünftigen CBM-Experiment bei FAIR in Darmstadt könnte also ein Schaumfolienradiator zum Einsatz kommen. Der Fachverband Schaumkunststoffe und Polyurethane (FSK) verlieh jetzt den mit 3 000 Euro dotierten “Innovationspreis Schaumkunststoffe 2013” in der Kategorie “Forschung und Entwicklung” an den Doktoranden Cyrano Bergmann für das Projekt "Erzeugung von Übergangsstrahlung in Schaumkunststoffen".

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Design des Schaumstofftest im CBM-Teststrahl beim CERN Protonen-Synchrotron (PS).
Bild: GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
Foto: Institut für Kernphysik, Universität Münster