Ãbersicht der Instrumente - Helmholtz-Zentrum Geesthacht
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<strong>Helmholtz</strong>-<strong>Zentrum</strong> <strong>Geesthacht</strong> , Wednesday, 03-Nov-2010 02:30:35 CET<br />
http://www.hzg.de/central_departments/genf/instruments/index.html.de<br />
Übersicht <strong>der</strong> <strong>Instrumente</strong><br />
Holographie und Neutronenstreuung (HOLONS)<br />
HOLONS (Holographie und Neutronenstreuung) wurde als spezielle<br />
Probenumgebung für SANS-2 in einer Zusammenarbeit <strong>der</strong><br />
Universitäten Osnabrück und Wien und dem GKSS entwickelt und in<br />
Betrieb genommen. Mit seiner Hilfe kann man Eigenschaften, die von<br />
beson<strong>der</strong>em Interesse für die Photonik sind, untersuchen. Solche<br />
Medien, z.B. Photopolymere o<strong>der</strong> photorefraktive Kristalle, sind von<br />
großer Bedeutung für Datenspeicheranwendungen, integrierten<br />
optischen geräten o<strong>der</strong> als neutronenoptische Elemente, wie<br />
Beamsplitter, Linsen o<strong>der</strong> Interferometer.<br />
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Doppelkristall Diffraktometer DCD<br />
Das DCD ist eine Neutronenkleinwinkelstreuanlage vom Typ eines<br />
Bonse-Hart-Diffraktometers mit extrem hoher Winkelauflösung von 0,5<br />
μrad. Es macht die Beobachtung von mikroskopischen Inhomogenitäten<br />
(z.B. Poren und Mikrorisse) in Materialien im Größenbereich von 0,03 bis<br />
24 μm möglich.<br />
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Kleinwinkelstreuanlage SANS-2<br />
Die Anlage SANS-2 (Abb.1) dient vornehmlich <strong>der</strong> Untersuchung von<br />
Ausscheidungen, Clustern, Grenzschichten, Korngrößen, magnetischen<br />
Strukturen in Werkstoffen (Metallen, Keramiken, Polymereno<strong>der</strong><br />
Kolloiden), wobei für die Kleinwinkelstreuung kalte polarisierte und nicht<br />
polarisierte Neutronen genutzt werden. Ein beson<strong>der</strong>es Merkmal von<br />
SANS-2 ist, dass alle Komponenten, die die Probenumgebung<br />
definieren, auf Luftkissen ruhen und leicht gegeneinan<strong>der</strong> austauschbar<br />
sind. Der Probenortbereichist von wenigen Milimetern bis zu 2,5 m<br />
Länge einstellbar. SANS-2 ist daher das am flexibelsten einsetzbare<br />
Instrument für Kleinwinkelstreuung an GeNF.<br />
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Reflektometer für polarisierte Neutronen PNR<br />
Das Reflektometer PNR ist endständig an dem Neutronenleiter NG-2u<br />
am Strahlrohr 8 positioniert und wird mit kalten Neutronen versorgt. Ein<br />
Neutronen Geschwindigkeitsselektor ermöglicht die freie Wahl <strong>der</strong><br />
Neutronenwellenlänge, wobei die Wellenlängenauflösung 5% beträgt.<br />
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Neutronen Reflektometer NeRo<br />
Das neue Neutronenreflektometer NeRo wurde an <strong>der</strong> Stelle des<br />
früheren TOREMA 2 errichtet. Das Instrument ist für Messungen von<br />
dünnfilmigen Systemen, eingeschlossenen polymeririschen und<br />
magnetischen Proben ausgelegt. Wahlweise können kalte<br />
nichtpolarisierte Neutronen mit hoher Auflösung. o<strong>der</strong> polarisierte<br />
Neutronen benutzt werden.<br />
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<strong>Geesthacht</strong>er Neutronen Radiographie Anlage GENRA-3<br />
Als eine Methode <strong>der</strong> Durchstrahlungsprüfung wird die<br />
Neutronenradiographie zur zerstörungsfreien Materialprüfung genutzt.<br />
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Diffractometer zur Analyse von Rest-Eigenspannungen ARES<br />
Verbliebene Spannungen sind in vielen technologisch relevanten<br />
Materialien und Bauteilen vorhanden und können schädliche Einflüsse<br />
auf die Tragfähigkeit genauso wie auf die Lebensdauer unter<br />
Betriebsbedingungen haben. Folglich kann die Kenntnis <strong>der</strong><br />
verbliebenen Spannungen entscheidend für die Entwicklung von
Verbliebene Spannungen sind in vielen technologisch relevanten<br />
Materialien und Bauteilen vorhanden und können schädliche Einflüsse<br />
auf die Tragfähigkeit genauso wie auf die Lebensdauer unter<br />
Betriebsbedingungen haben. Folglich kann die Kenntnis <strong>der</strong><br />
verbliebenen Spannungen entscheidend für die Entwicklung von<br />
Bauelementen und Produktionstechniken sein, wie z.B. Schweißen,<br />
sein. Neutronen ermöglichen es nichtzerstörerisch verbliebene<br />
Spannungen tief in den Materialien zu messen. Also sind sie ein<br />
einmaliges Werkzeug für den Ingenieur, <strong>der</strong> mit verbliebenen<br />
Spannungen zu tun hat.<br />
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Neutron texture diffractometer TEX-2<br />
TEX-2 ist ein konventionelles Neutronen-Vier-Kreis-Diffraktometer,<br />
welches für Texturuntersuchungen an unterschiedlichen Typen von<br />
polykristallinen Werkstoffen optimiert wurde (Abb.1). Textur ist als<br />
Orientierungsbeitrag von allen Kristalliten eines polykristallinen<br />
Werkstoffes mit einer gut bekannten Orientierung definiert. Die<br />
Wichtigkeit <strong>der</strong> Textur ergibt sich durch zwei Tatsachen: 1. beeinflusst<br />
die Anisotropie von polykristallinen Werkstoffen das Verhalten bei <strong>der</strong><br />
thermomechanischen Verarbeitung, wie Schmieden, Gießen, Walzen<br />
etc.. Abhängig von <strong>der</strong> Kristallstruktur, zeigt je<strong>der</strong> einzelne Kristall, <strong>der</strong><br />
das polykristalline Aggregat bildet, anisotropische Eigenschaften und<br />
folglich hat die Richtungsverteilung einen großen Einfluss auf die<br />
Anisotropie des gesamten Materials. 2. haben mehr als 90% aller<br />
kristallinen Materialien eine bevorzugte Richtung ihrer Kristallite.<br />
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In Core Bestrahlungen ICI<br />
An GeNF wird für die Forschung, für die Industrie, für Behörden und<br />
an<strong>der</strong>e Einrichtungen ein Bestrahlungsdienst angeboten. Dazu stehen<br />
am Kernrand fünf Berylliumreflektor-Positionen und eine<br />
Rohrposteinrichtung zur Verfügung, um Proben sowohl kurzzeitig (min,<br />
h) o<strong>der</strong> auch langzeitig (Tage, Wochen) mit einem definierten Fluss zu<br />
bestrahlen, bzw. zu aktivieren.<br />
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Polarisationsdiffraktometer POLDI<br />
Das polarisierte-Neutronen-Diffraktometer POLDI wurde durch die<br />
Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), Braunschweig,<br />
entwickelt. Es wurde als erstes am PTB Forschungsreaktor installiert<br />
und betrieben. Nach seiner Abschaltung wurde POLDI am thermalen<br />
Neutronenstrahl 7 des FRG-1 aufgebaut und weiter betrieben.<br />
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Röntgen Diffraktometer<br />
Das Röntgendiffraktometer steht GeNF-Nutzern, die zusätzliche<br />
Röntgenstrahlanalysen benötigen, zur Verfügung.<br />
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Instrumentierung<br />
Schematische Übersicht<br />
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SANS-1 (Small-angle scattering instrument)<br />
SANS-1 ist konzipiert für die Messung <strong>der</strong> Streuung polarisierter<br />
Neutronen an polarisierten Kernen in Festkörpern. Eine effektive<br />
Methode zur Untersuchung von zusammengesetzten Strukturen ist die<br />
Än<strong>der</strong>ung des Streukontrastes durch selektive Deuterierung. Sie wird<br />
vorwiegend für Aufgaben aus <strong>der</strong> Molekularbiologie, <strong>der</strong> Kolloidchemie<br />
und Polymerforschung eingesetzt.<br />
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Neutron time-of-flight spectrometer FSS (Fourier Strain Scanner)<br />
FSS ist ein time-of-flight Fourier Spektrometer mit speziellen<br />
Aufbaueigenschaften für die nichtzerstörerische Charakterisierung <strong>der</strong><br />
verbliebenen Spannungen in verschiedenen polykristallinen Materialien,<br />
vorzugsweise multiphasische Materialien (Abb.1). Es wird gemeinsam<br />
mit <strong>der</strong> Christian-Albrechts-Universität von Kiel betrieben. Das<br />
Instrument ist ein Korrelationsspectrometer, das im sogenannten<br />
reverse time-of-flight (RTOF) Modus läuft.<br />
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Neutron time-of-flight spectrometer FSS (Fourier Strain Scanner)<br />
FSS is a time-of-flight Fourier spectrometer with special design features<br />
for non-destructive characterisation of residual stresses in various<br />
polycrystalline materials, preferentially multiphase materials (fig.1). It is<br />
jointly operated with the Christian-Albrechts-University of Kiel. The<br />
instrument is a correlation spectrometer, running in the so-called reverse<br />
time-of-flight (RTOF) mode.<br />
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