Portabel, sensitiv und dabei billig
Am Ende kam dabei ein portabler Neutronen-Detektor heraus, der an jeder beliebigen Neutronenquelle zum Einsatz kommen könnte. Die hohe Sensitivität erhält der Detektor von der verbauten Astronomie-Kamera. Solche Kameras für Hobby-Astronomen werden immer billiger. Der komplette Detektor kostete somit nur rund 1000 € und damit viele tausend Euro weniger als die üblichen Neutronen-Detektoren am FRM II.
Durch seine hohe Sensitivität liefert der Detektor auch an Reaktoren mit sehr niedriger Leistung, wie dem Nahe-Null-Reaktor VR-1, Bilder – jedoch mit gewissen Einschränkungen. Für ihre weltweit erste Neutronen-Tomographie bei 500 Watt benötigte Matoušková 12 Stunden. „Für die Spitzenforschung ist ein Hochleistungsreaktor wie der FRM II nach wie vor unersetzlich“, erklärt Schillinger, „aber es war beeindruckend zu sehen, dass wir bei so geringer Leistung überhaupt ein Bild aufnehmen konnten.“ Am FRM II wäre die selbe Aufnahme rein rechnerisch innerhalb weniger Sekunden möglich.Da ANTARES aber für ein detailliertes und rauschfreies 3D-Bild etwa hundert mal mehr Neutronen und mehr Winkelpositionen aufnimmt, würden Forschende dafür nur etwa eine halbe Stunde benötigen.
Detektor ist eine Mini-Version von ANTARES
Bei dem Detektor, den Jana Matoušková mit Hilfe von Burkhard Schillinger gebaut hat, handelt es sich um eine verkleinerte Kopie des Neutronen-Radiographie-Systems am FRM II. „Vereinfacht gesagt, erkennt man mithilfe von Neutronen oft all das, was mit Röntgenaufnahmen nicht möglich ist“, erklärt Schillinger das Prinzip der Neutronenradio- und -tomographie, die am MLZ an den Instrumenten ANTARES und NECTAR betrieben wird. Wie das genau funktioniert, erklärt das Video rechts.
Und dass es tatsächlich auch im Handtaschenformat funktioniert, zeigte Jana Matoušková mit ihrer ersten Tomografie eines tibetanischen Türschlosses. „Da war ich wirklich überrascht, wie gut man trotz der etwas verrauschten Aufnahmen Einzelheiten erkennen konnte“, gesteht Burkhard Schillinger.
