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Autoren:
Ackermann, Ulrich 
Dokumenttyp:
Dissertation / Thesis 
Titel:
Ein Szintillationsdetektor für die Positronenannihilation zur Korrelation von Lebensdauer und 3D-Impuls 
Betreuer:
Dollinger, Günther, Univ.-Prof. Dr. rer. nat. habil. 
Gutachter:
Dollinger, Günther, Univ.-Prof. Dr. rer. nat. habil.; Krexner, Gerhard, Univ.-Prof. Dr. 
Tag der mündlichen Prüfung:
17.03.2017 
Publikationsdatum:
30.05.2017 
Jahr:
2017 
Sprache:
Deutsch 
Schlagwörter:
Szintillationszähler ; Elektron-Positron-Vernichtung ; Hochschulschrift 
Stichwörter:
Szintillationsdetektor, Positronenannihilation, 4D-AMOC 
Abstract:
In dieser Arbeit wurde ein orts- und zeitauflösender Szintillationsdetektor für Four-Dimensional Age Momentum Correlation (4D-AMOC) Messungen für die Positronenannihilation entwickelt. Mit dem Szintillationsdetektor und einem gepixelten Ge-Detektor wurden die weltweit ersten 4D-AMOC-Messungen am Scanning Positron Microscope (SPM) Interface an der Positronenquelle Neutron Induced Positron Source Munich (NEPOMUC) am Forschungsreaktor FRM II durchgeführt. Bei 4D-AMOC-Messungen wird der dreidimensionale Impuls des mit einem Positron annihilierenden Elektrons in Koinzidenz mit der Positronenlebensdauer ermittelt. Somit können Aussagen über Defekttypen im Festkörper und deren jeweilige chemische Umgebung gemacht werden. Der dreidimensionale Elektronenimpuls wird aus der Messung der Energie eines der beiden Annihilationsquanten, sowie aus der Winkelkorrelation beider Annihilationsquanten bestimmt. Die Positronenlebensdauer erhält man aus der zeitlichen Differenz zwischen der Implantation und Annihilation des Positrons in der Probe. Für 4D-AMOC-Messungen wird ein schneller ortssensitiver Szintillationsdetektor (Zeit und Ort) in Koinzidenz mit einem ortsensitiven Ge-Detektor (Energie und Ort) benötigt. Der in dieser Arbeit entwickelte orts- und zeitauflösende Szintillationsdetektor bestand aus einem Microchannel Plate Image Intensifier (MCPII) mit 40 mm aktivem Durchmesser und einer externen 2D-Backgammon Anode, sowie einem CeBr3-Pixelarray (Pixelgröße: 2,5 · 2,5 · 8 mm3; Pixelpitch 3,3 mm). Bei einer Gammaenergie von 511 keV wurde eine Eigenzeitauflösung im Bereich des Zentrums des Szintillationsdetektors von 320 ps (FWHM) erreicht. Die Ortsauflösung war bei einer Gammaenergie von 511 keV nur durch den Pixelquerschnitt von 2,5 · 2,5 mm2 bestimmt. Mit dem orts- und zeitauflösenden Szintillationsdetektor und einem gepixelten Ge-Detektor wurden 4D-AMOC-Messungen am SPM Interface durchgeführt. Die untersuchten Proben waren eine Goldfolie und eine Kohlenstofffolie. Die Instrumentenfunktion (Strahlpulsung und Szintilltionsdetektor) am SPM Interface betrug 540 ps (FWHM), die transversale Elektronenimpulsauflösung 17 · 10-3 m0c (FWHM) und die longitudinale Elektronenimpulsauflösung 5 · 10-3 m0c (FWHM). Aus den gemessenen 4D-AMOC-Spektren, in denen der Betrag des dreidimensionalen Elektronenimpulses in Abhängigkeit der Zeit aufgetragen ist, konnten die Positronenlebensdauern sowie deren zugehörigen diskreten Impulszustände ermittelt werden. 
DDC-Notation:
539.775 
Fakultät:
Fakultät für Luft- und Raumfahrttechnik 
Institut:
LRT 2 - Institut für angewandte Physik und Messtechnik 
Professur:
Dollinger, Günther 
Open Access ja oder nein?:
Ja / Yes