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Detektor zur Messung der Myonen der kosmischen Strahlung MUDOS3

20.12.2016

Um Ortsdosimeter auf Ihr Ansprechvermögen gegenüber Höhenstrahlung zu untersuchen, ist es erforderlich die kosmische von der terrestrischen Komponente der Umgebungsstrahlung  messtechnisch zu separieren. Zu diesem Zweck wird in der PTB seit einigen Jahren u. a. das Myonendetektorsystem MUDOS (Muon Dosimetry System) eingesetzt.

Die nun 3. Generation des MUDOS-Detektors wurde noch einmal hinsichtlich Kompaktheit, optimierter Bauweise sowie Wartungsfreundlichkeit weiterentwickelt. Alle Bauteile sind aus Edelstahl und teilweise als Standardkomponenten für Vakuumanlagen zu beziehen.

Der MUDOS3-Detektor besteht aus zwei übereinanderliegenden Vieldraht-Proportionalkammern. Beide Kammern arbeiten im gleichen Gasvolumen bei einem Druck von 1100 hPa. Als Füllgas wird CF4 verwendet. Beide Kammern sind jeweils in „Sandwich“ Bauweise realisiert. Zwei Edelstahlplatten wirken als das Kammervolumen begrenzende Kathoden. Mittig zwischen den Kathoden ist eine kreisringförmige Leiterplatte mit mehreren 50 µm starken Wolfram-Ruthenium Anodendrähten angeordnet. Die Drähte sind mit einer Maximallänge von 200 mm auf der lackfreien FR4 Leiterplatte verlötet. Zusammen mit der angelegten Hochspannung von 3900 V wird so im Semi-Proportionalbereich bzw. im Self-Quenched Streamer Mode eine hohe Ladungsverstärkung für die minimal ionisierende Myonenstrahlung erreicht.

Beide Kammervolumen werden mit einer Koinzidenzelektronik verbunden, so dass zeitgleiche Ereignisse im oberen und unteren Kammervolumen detektiert werden können.  Durch die in den Detektor integrierte Abschirmung zwischen den beiden Kammern kann nur hochenergetische Strahlung, wie die Myonenstrahlung, diese durchdringen und so ein koinzidentes Signal in beiden Kammern auslösen.

Der neue MUDOS-Detektor wurde bei Messungen im Untergrundlabor UDO2 und der Referenzmessfläche für Umgebungsdosimetrie erfolgreich eingesetzt.

Ansprechpartner
Opens window for sending emailJ. Roth, Fachbereich 6.3, Arbeitsgruppe 6.35
Opens window for sending emailB. Pullner, Fachbereich 6.3, Arbeitsgruppe 6.33