Entstehung der "kosmischen" Neutronen
(Quelle: U. Schrewe)
Beim Auftreffen der kosmischen Strahlung wird in den oberen Atmosphärenschichten eine Vielzahl neuer Teilchen erzeugt. Es entstehen die elektromagnetische, die myonische sowie die hadronische Komponente, letzte besteht aus Protonen und Neutronen. Mit zunehmender Eindringtiefe, gleichbedeutend mit zunehmendem Luftdruck bzw. niedrigerer Höhe über dem Meeresspiegel, wächst die relative Fluenz der Neutronen ständig an gegenüber der Fluenz der Protonen.
Innerhalb der PTB beschäftigt sich die Arbeitsgruppe "Dosimetrie bei niedrigen Dosisleistungen" mit der Dosimetrie der verschiedenen Komponenten der kosmischen Strahlung am Erdboden, hierbei im Zusammenspiel mit anderen natürlichen Strahlenquellen. Die Arbeitsgruppe "Dosimetrie komplxer Strahlenfelder" mit der Dosimetrie in Flughöhen (siehe auch ACREM Projekt).
Messung der Neutronen
Die präzise Messung des Neutronenspektrums (Energieverteilung der Neutronen) am Erdboden verlangt einen grossen technischen und zeitlichen Aufwand: Um die Bonnerkugeln und die Detektor-Elektronik (Hochspannung für den 3He-Proportionalzähler, Vor- und Hauptverstärker) bei Messungen im Freien zu schützen, sind sie einzeln in 1 mm starke Aluminiumkisten eingebaut. Diese wiederum sind auf Aluminiumgestellen 1 m über dem Boden montiert, durch Drahtseile fixert. Aus den insgesamt 13 Kugeln (einschl. des "nackten" Zählers) kommen immer acht zu gleichzeitigem Einsatz. An einem wetter- geschützten Ort steht ein Mess-Rechner, der die Daten aus dem 8-fach ADC ausliest. Die als Pulshöhenspektren gewonnen Messdaten werden in regelmäßigen Abständen (ca. 4-6 Stunden) abgespeichert. Da die gesamte Messzeit pro Kugelkombination etwa eine Woche beträgt, wir die Möglichkeit genutzt, das Messsystem per Mobiltelefon fernzusteuern und Zwischenergebnisse in die PTB zu übertragen.
Bestimmung des Neutronenspektrums
Die eigentliche Auswertung der Messdaten erfolgt anschliessend in der PTB: Sichtung und Kontrolle aller Pulshöhenspektren, Berechnung der totzeitkorrigierten Zählraten aus den Pulshöhenspektren, Berechnung des Neutronenspektrums mit Hilfe von Entfaltungsprogrammen.
Kontakt
Dr. Burkhard Wiegel
Tel.: 0531-592-6531
E-Mail: Burkhard.Wiegel@ptb.de
