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J. Bosina:
"Charakterisierung eines "Badurek"-Resonators für sehr kalte Neutronen";
Betreuer/in(nen): G. Badurek, E. Jericha; Atominstitut, 2015; Abschlussprüfung: 06/2015.

1962 schlug G.M. Drabkin erstmals eine Methode vor, mit der es mit Hilfe von räumlicher magnetischer Spinresonanz möglich sein sollte, monochromatische Teilchen aus einem polychromatischen Strahl polarisierter Neutronen zu selektieren. Der signifikante Vorteil dieser Methode verglichen mit konventionellen, auf Bragg-Reflexion an Kristallen oder mechanischen Geschwindigkeitselektoren beruhenden Monochromatoren ist die Möglichkeit, sowohl die transmittierte Wellenlänge als auch die Wellenlängenauflösung auf rein elektronische Weise zu variieren. In den darauffolgenden Jahrzehnten wurden solche Drabkin-Resonatoren erfolgreich realisiert und ihr Potential eingehend ausgelotet. 1991 schlug G. Badurek eine völlig neue, extrem vielseitige Version eines solchen Resonators vor, die nicht nur als Monochromator mit flexibler Wellenlängenauflösung fungieren kann, sondern auch das Choppen des kontinuierlichen einfallenden Strahls in kurze Pulse von Sub-Millisekunden Dauer erlaubt. Von besonderer Bedeutung ist dabei die Möglichkeit, die Wellenlängenauflösung von der minimal erzielbaren Pulsdauer zu entkoppeln. Die Realisierung eines derartigen "Badurek-Resonators" ist das Ziel des so genannten MONOPOL Projekts am Atominstitut der TU Wien. Eingebettet in dieses umfangreiche Projekt war es die wesentliche Aufgabe der vorliegenden Diplomarbeit, ein so genanntes Monopol-Control-Modul zu entwickeln, das eine unverzichtbare Komponente für die volle Nutzung des inhärenten Potentials des "Badurek-Resonator" darstellt. Außerdem werden der aktuelle Status dieses Resonators im Detail präsentiert, wie er sich anhand einer Reihe von Testexperimenten charakterisieren lässt, die im Sommer 2014 am ILL Grenoble mit sehr kalten Neutronen durchgeführt wurden, sowie weitere mögliche Verbesserungen diskutiert.

In 1962 G.M. Drabkin proposed a method which should allow the selection of monochromatic particles from an incident polychromatic beam of polarized neutrons by means of spatial magnetic spin resonance. The significant advantage of this method compared to conventional monochromators based on crystal Bragg reflection or mechanical speed selectors is the feasibility to vary both the transmitted neutron wavelength and the spectral resolution by purely electronic means. In the following decades such Drabkin-type of resonators were successfully realized and their capabilities thoroughly explored. In 1991 G. Badurek proposed a completely new extremely versatile version of such a resonator which cannot only act as monochromator with variable wavelength resolution but also allows chopping of the continuous incident beam into short pulses in the sub-millisecond regime. Of particular importance is the possibility to decouple the wavelength resolution from the achievable minimal pulse duration. The realization of such an advanced "Badurek" resonator type is goal of the so-called MONOPOL project at the Atominstitut of the Vienna University of Technology. Embedded in this comprehensive project the main task of the present master thesis was the development of a so called Monopol Control Modul as an indispensable tool to fully exploit the inherent potential of the "Badurek-Resonator". Furthermore the actual status of this resonator as characterized from a series of test experiments performed with very cold neutrons at the ILL in Grenoble in summer 2014 is presented in detail and possible further improvements are discussed.

räumliche Neutronenspinresonanz; Neutronenresonator; sehr kalte Neutronen; polarisierte Neutronen; spatial neutron spin resonance; neutron resonator; very cold neutrons; polarized neutrons