Grundlagenforschung

Unsere Kristalle werden auch in Anwendungen der Grundlagenforschung benötigt.

Neugier ist der Motor des Fortschritts. Wir unterstützen Grundlagenforscher weltweit bei der Entwicklung modernster Technologie und Know-how. Ob in der Physik, Chemie, Biologie oder den Materialwissenschaften – unsere Kristalle in Anwendung helfen dabei, neue wissenschaftliche Erkenntnisse zu gewinnen und die Welt von morgen zu gestalten.

Hochenergielaser (Yb3+:CaF2)

Der Vierte POLARIS Verstärker. In der Mitte: aktives Lasermedium mit zwei Linsenringen zu Kollimation der Pumpstrahlung. Dahinter: einer der zwei Ringe mit zwanzig Pumplaserdioden. Foto: © Dr. Marco Hornung
Foto: ©Dr. Marco Hornung Der Vierte POLARIS Verstärker. In der Mitte: aktives Lasermedium mit zwei Linsenringen zu Kollimation der Pumpstrahlung. Dahinter: einer der zwei Ringe mit zwanzig Pumplaserdioden.

Time-of-Flight Anwendung in der Teilchenphysik (BaF2)

Time-of-Flight Messungen charakterisieren die Flugzeit von geladenen Teilchen. Diese Messungen erfordern eine zeitliche Auflösung von weniger als einer Nanosekunde. Mit einer sehr schnelle Szintillationsemission mit Abklingzeit von 800 ps bei 220 nm sind BaF2-Kristalle hervorragend für Time-of-Flight Anwendungen geeignet. Die Kristalle erzeugen sowohl schnelle als auch langsame optische Emissionspulse. Typische zeitliche Auflösungen sind 150 ps bei 1 MeV pro Detektor. BaF2-Szintillatoren sind strahlungsbeständig und bei langfristiger Exposition nur leicht hygroskopisch.

Grafik: ©Mario Weigand – Aufbau zur Messung von Neutroneneinfangreaktionen im Projekt NAUTILUS
Mithilfe eines Beschleunigers werden Protonen beschleunigt. Sie durchqueren eine Lithiumschicht, wobei Neutronen entstehen. Die Kerne in der Probe, die Neutronen einfangen, gehen in einen angeregten Zustand über.
Sie geben die Energie anschließend durch Aussendung von Licht (γ) wieder ab. Dieses Licht wird mit dem Detektor gemessen. Das erlaubt Rückschlüsse auf die erzeugten Kerne und die Anzahl der Reaktionen.