Within the present work the prerequisites for the operation of the Munich scanning positron microscope (SPM) at the high intense neutron induced positron source Munich (NEPOMUC) were established. This was accomplished in two steps: Firstly, a re-moderation device was installed at the positron beam facility NEPOMUC, which enhances the brightness of the positron beam for all connected experiments. The second step was the design, set up and initial operation of the SPM interface for the high efficient conversion of the continuous beam into a bunched beam. The in-pile positron source NEPOMUC creates a positron beam with a diameter of typically 7 mm, a kinetic energy of 1 keV and an energy spread of 50 eV. The NEPOMUC re-moderator generates from this beam a low energy positron beam (20 - 200 eV) with a diameter of less than 2 mm and an energy spread well below 2:5 eV. This was achieved with an excellent total efficiency of 6.55 +- 0.25 %. The re-moderator was not only the first step to implement the SPM at NEPOMUC, it enables also the operation of the pulsed low energy positron beam system (PLEPS). Within the present work, at this spectrometer first positron lifetime measurements were performed, which revealed the defect types of an ion irradiated uranium molybdenum alloy. Moreover, the instruments which were already connected to the positron beam facility benefits considerably of the high brightness enhancement. In the new SPM interface an additional re-moderation stage enhances the brightness of the beam even more and will enable positron lifetime measurements at the SPM with a lateral resolution below 1 µm. The efficiency of the re-moderation process in this second stage was 24.5 +- 4.5 %. In order to convert high efficiently the continuous positron beam into a pulsed beam with a repetition rate of 50 MHz and a pulse duration of less than 50 ps, a sub-harmonic pre-buncher was combined with two sine wave bunchers. Furthermore, the additional re-moderation stage of the SPM enable an aberration-free bunching and thus the timing resolution of the positron lifetime measurements is only limited by the detection system. The combination of the high intense positron source NEPOMUC, the twofold brightness enhancement, the high efficient, aberration-free beam pulsing and the performance of the SPM will enable measurements of three dimensional defect maps with a lateral resolution below 1 µm within shortest measurement times and will hence establish the microscopic positron lifetime measurement as a standard technique.      «

Within the present work the prerequisites for the operation of the Munich scanning positron microscope (SPM) at the high intense neutron induced positron source Munich (NEPOMUC) were established. This was accomplished in two steps: Firstly, a re-moderation device was installed at the positron beam facility NEPOMUC, which enhances the brightness of the positron beam for all connected experiments. The second step was the design, set up and initial operation of the SPM interface for the high effici...     »

Im Rahmen dieser Arbeit wurden die Voraussetzungen für den Betrieb des Munich scanning positron microscope (SPM) an der hoch intensiven neutron induced positron source Munich (NEPOMUC) geschaffen. Dies gelang in zwei Schritten: Zunächst wurde ein Positronen-Remoderator an der Positronenstrahlanlage NEPOMUC eingebaut, der die Brillanz des Positronenstrahls für alle angeschlossenen Experimente erhöht. Im zweiten Schritt erfolgte die Konstruktion, der Aufbau und die Inbetriebnahme eines SPM-Interfaces zur hocheffizienten Konvertierung des kontinuierlichen Strahls in einen gepulsten Positronenstrahl. Die In-Pile Positronenquelle NEPOMUC erzeugt typischerweise einen Positronenstrahl mit einem Durchmesser von 7 mm und einer kinetischen Energie von 1 keV, wobei die Energieverteilung eine Breite von 50 eV aufweist. Der NEPOMUC Remoderator erzeugt aus diesem Strahl einen niederenergetischen Positronenstrahl (20 - 200 eV) mit einem Durchmesser von weniger als 2 mm und einer Energieverteilung mit einer Breite von deutlich unter 2,5 eV. Diese Brillanzerhöhung wurde mit einer exzellenten Gesamteffizienz von 6,55 +- 0,25 % erzielt. Der Remoderator war nicht nur der erste Schritt zum Aufbau des SPM an der Positronenquelle, er ermöglichte auch den Betrieb des pulsed low energy positron beam systems (PLEPS). Mit diesem Spektrometer wurden im Rahmen dieser Arbeit erste Positronenlebensdauermessungen durchgeführt, welche die Charakterisierung, der durch Ionenbestrahlung induzierten Defekte in einer Uran-Molybdän Probe ermöglichten. Darf über hinaus profitieren die Instrumente, welche bereits an der Positronenstrahlanlage NEPOMUC betrieben werden, erheblich von der Brillanzerhöhung. Im neu aufgebauten SPM-Interface erhöht eine zusätzliche Remoderatorionsstufe die Brillanz des Strahls nochmals um Positronenlebensdauermessungen am SPM mit einer lateralen Auflösung von unter 1 µm zu ermöglichen. Die Effizienz des Remoderationsprozesses in dieser zweiten Stufe wurde zu 24,5 +- 4,5 % bestimmt. Um den kontinuierlichen Strahl mit hoher Effizienz in einen gepulsten Strahl mit einer Repetitionsrate von 50 MHz und einer Pulsdauer von weniger als 50 ps umzuwandeln, wurde ein subharmonischer Pulser mit zwei Sinuswellen-Pulser kombiniert. Zudem ermöglicht die zusätzliche Remoderationsstufe im SPM-Interface eine aberrationsfreie Pulsung, wodurch die Zeitauflösung der Positronenlebensdauermessungen letztlich nur durch das verwendete Detektorsystem begrenzt wird. Die Kombination aus hochintensiver Positronenquelle NEPOMUC, zweifacher Remoderierung, aberrationsfreier Strahlpulsung und der Leistungsfähigkeit des SPM wird die Messung von dreidimensionalen Defektkarten mit einer lateralen Auflösung unter 1 µm innerhalb kürzester Messzeiten ermöglichen und dadurch die mikroskopische Positronenlebensdauermessung zu einer Standardmessmethode etablieren.     «

Im Rahmen dieser Arbeit wurden die Voraussetzungen für den Betrieb des Munich scanning positron microscope (SPM) an der hoch intensiven neutron induced positron source Munich (NEPOMUC) geschaffen. Dies gelang in zwei Schritten: Zunächst wurde ein Positronen-Remoderator an der Positronenstrahlanlage NEPOMUC eingebaut, der die Brillanz des Positronenstrahls für alle angeschlossenen Experimente erhöht. Im zweiten Schritt erfolgte die Konstruktion, der Aufbau und die Inbetriebnahme eines SPM-Interfa...     »