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Ch. Gösselsberger:
"Ein Neutronenspinresonator zur Erzeugung Wellenlängen-selektierter Neutronenpulse";
Vortrag: Neutronen- und Spinechophysik Gruppenseminar, Universität Heidelberg (eingeladen); 25.06.2012.

Im Rahmen dieses Vortrags stellen wir die erstmalige Entwicklung eines Wanderwellen-Neutronenspinresonators zur Erzeugung nahezu beliebig geformter wellenlängenselektierter, polarisierter Neutronenpulse vor. Das Grundprinzip dafür ist die räumliche magnetische Spinresonanz. Dabei werden die polarisierten Neutronen einem räumlich abwechselnden magnetischen Feld ausgesetzt, welches normal zur Polarisationsrichtung angelegt ist. Die Frequenz dieses alternierenden Magnetfeldes ist im Bezugssystem eines einzelnen Neutrons jeweils von dessen Geschwindigkeit und der räumlichen Periode des Resonators abhängig. Sofern diese Frequenz mit der Larmorfrequenz der Neutronen übereinstimmt, welche durch das orthogonal angelegte statische Führungsfeld (Selektorfeld) bestimmt wird, findet ein Pi-Spinflip statt. Durch eine geeignete Justierung dieses Selektorfeldes kann somit eine bestimmte Wellenlänge selektiert werden. Bei der Neuentwicklung wird ein sogenannter Wanderwellenmodus realisiert, bei dem ein "wanderndes" Magnetfeld, die zu erzeugenden Neutronenpulse durch den Resonator begleitet. Bei dieser Umsetzung erscheinen um 2 Größenordnungen kürzere Pulszeiten als bei einem traditionellen Resonator realisierbar. Der Aufbau aus Einzelelementen hat den wesentlichen Vorteil, dass die erzeugten Magnetfelder beliebig geformt und somit für den Betrieb ungewollte Nebenmaxima in den selektierten Wellenlängenspektren eliminiert werden können. Außerdem können durch bloßes Einstellen der Ströme sowohl die Wellenlängenverteilung als auch die Zeitstruktur nahezu beliebig justiert werden. Wir stellen hier sowohl die Designstudie als auch erste recht vielversprechende Mess-Resultate zweier Resonator-Prototypen vor und gehen auf mögliche zukünftige Anwendungen ein (Strahlpräparation bei PERC, neuartiges 3-Achsen-Spektrometer, Erzeugung von maßgeschneiderten Neutronenpulsen an der ESS).

Neutronenspinresonator, polarisierte Neutronen, PERC, ESS