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Original title:
Production of ultracold neutrons in superfluid helium under pressure 
Translated title:
Produktion ultrakalter Neutronen in superfluidem Helium unter Druck 
Year:
2009 
Document type:
Dissertation 
Institution:
Fakultät für Physik 
Advisor:
Zimmer, Oliver (Prof. Dr.) 
Referee:
Schreckenbach, Klaus (Prof. Dr.) 
Language:
en 
Subject group:
PHY Physik 
Keywords:
ultra-cold neutron, UCN production, superfluid helium under pressure, source of ultra-cold neutrons 
Translated keywords:
ultrakalte Neutronen, ultrakalte Neutronenquellen, superfluides Helium unter Druck, Produktion ultrakalter Neutronen 
Abstract:
The goal of this work was to further develop techniques for the production of ultracold neutrons using superfluid helium. This included experiments at the "Neutronenquelle Heinz-Maier-Leibnitz" as well as at the Institut Laue Langevin. UCN produced in a fomblin-coated vessel filled with superfluid helium were extracted to the vacuum with an efficiency of close to 50%. In a further step I looked into the properties of UCN production using superfluid helium under pressure (p < 20 bar) as converter. Calculations of the pressure dependent differential UCN production rate, based on inelastic neutron scattering data, agree very well with direct measurements made on the cold neutron beam PF1b at the Institut Laue Langevin. An increase in production rate, compared to UCN converters with superfluid helium at saturated vapour pressure, can not be expected. 
Translated abstract:
Ziel der Doktorarbeit war die Weiterentwicklung von Techniken zur Produktion ultrakalter Neutronen in superfluidem Helium und deren Extraktion. Hierzu wurden Experimente an der Neutronenquelle Heinz-Maier-Leibnitz als auch am Institut Laue Langevin durchgeführt. Sowohl Methoden der Produktion als auch der Extraktion wurden untersucht. Ultrakalte Neutronen, erzeugt in einem mit Fomblin beschichteten und mit superfluidem Helium gefüllten Produktionsvolumen wurden zu fast 50% extrahiert. Desweiteren habe ich die Produktion ultrakalter Neutronen in superfluidem Helium unter Druck (< 20 bar) untersucht. Berechnete druckabhängige Produktionsraten, basierend auf inelastischen Neutronenstreudaten, stimmen sehr gut mit den am Strahlplatz PF1b des Institut Laue Langevin direkt gemessenen überein. Eine Zunahme der Produktionsrate mit Druck, im Vergleich zur Situtation bei gesättigtem Dampfdruck, kann nicht erwartet werden. 
Oral examination:
09.03.2009 
Pages:
139 
Last change:
09.03.2009