Realisierungsstudie zur Spallationsneutronenquelle (SNQ). Teil I: Wissenschaftliche Motivation und Beschreibung der Anlage
[report]
G.S. Bauer, H. Sebening, J.E. Vetter, H. Willax, B. Alefeld, G.S. Bauer, K. Boening, H. Borrmann, A. Citron, H. Dachs, B. Dorner, T.Von Egidy
(+23 others)
1981
Zusammenfassung Dieser Bericht beschreibt eine neuartige Spallations-Neutronenquelle, die für die Grundlagenforschung entwickelt wird. Wesentliche Merkmale der Quelle sind in ihrer ersten Baustufe ein stationärer thermischer Neutronenfluß von 7X10 14 cm _2 s~1 und ein Spitzenfluß von 1.3 X10 16 cnrr 2 s -1 bei einer Wiederholfrequenz von 100 Hz. Die Darstellung derwissenschaftlichen Motivation nimmt besondersauf die Anwendungen für Festkörperforschung und Kemphysikbezug, für die die Quelle
more »
... gartige Möglichkeiten bietet. Der Bauvorschlag beschreibt einen Protonenlinearbeschleuniger mit 1100 MeV Endenergie, 5 mA zeitgemitteltem Strom und 100 mA Spitzenstrom. Als Spallationstarget ist ein rotierendes Bleitarget vorgesehen. Die Moderation der Neutronen erfolgt in zwei getrennten Ebenen durch einen H 2 0-und einen D 2 0-Moderator. Zusätzliche Strahlkanäle stehen für Experimente mit Protonen bei 350 MeV und bei Endenergie zur Verfügung. Der Bau der Spallations-Neutronenquelle kann in acht Jahren mit Gesamtkosten von 680 Millionen DM abgeschlossen werden. Als Ausbauoptionen werden die Verwendung von Uran als Targetmaterial, eine Verdopplung der Strahlleistung des Beschleunigers, die Ergänzung durch einen Pulskompressor und der Bau einer zweiten Targetstation für gepulste Neutronen und für Neutrinoexperimente beschrieben. Als technische Alternative zum rotierenden Target wurde ein Flüssigmetalltarget untersucht. Abstract A concept for a new neutron source for fundamental research has been developed and is described in this report. The spallation neutron source SNQ is caracterized in its first stage by a time average thermal neutron flux of 7 X10 14 cm~2s~1 and a peak flux of 1.3 X10 16 cm _2 s H at 100 Hz repetition rate. The scientific case is presented with particular emphasis on solid state and nuclear physics. In these research domains, unique conditions are given for experimental use. The proposed machine consists in its basic stage of a 1.1 GeV, 5 mA time average, 100 mA peak current proton linear accelerator, a rotating lead target, and H 2 0 and D 2 0 moderators. Additional beam channels are provided for experiments with protons at 350 MeV and at the final energy. Construction of the SNQ is considered feasible within eight years at a cost of 680 million DM. As future options, use of uranium as a target material, increase of the accelerator beam power by a factor of 2, addition of a pulse compressor and a second target station for pulsed neutron and neutrino research are described. As a back-up solution to the rotating target, a liquid metal target was studied.
doi:10.5445/ir/270016054
fatcat:m4dbzidpajfgjfhftc3l2clnxy
