La case history del FRM II Forschungs Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz

Il Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM II) è il principale reattore di ricerca tedesco e sorgente di neutroni situato a Garching a Nord di Monaco di Baviera.
La sorgente di neutroni FRM II è gestita dalla Technische Universität München ed é utilizzata principalmente per ricerca fondamentale in fisica, chimica, biologia e scienza dei materiali.
La sorgente è in funzione dal Marzo del 2004 e ospita venticinque linee di fascio utilizzate da diverse università e istituti per diverse applicazioni dei neutroni alla ricerca sia di base che applicata per indagare le strutture atomiche e le dinamiche di materia soffice e solida in modo non distruttivo.
La potenza del reattore è di 20 Megawatt e consente esperimenti di alta qualità con tempi di irraggiamento relativamente brevi. Attraverso l'analisi dell'interazione del fascio di neutroni con il campione di materia da studiare si ottengono importanti conoscenze della struttura e della proprietà della materia.
Compito principale del laboratorio di rivelatori ed elettronica presso FRM II è lo sviluppo e la manutenzione di rivelatori di neutroni per strumenti scientifici. Attualmente il gruppo sta realizzando una camera proporzionale a multifili con gas Elio-3 (MWPC), un rilevatore a due dimensioni che sarà installato sul diffrattometro STRESS-SPEC, uno strumento dedicato alla misura delle tensioni residue dei materiali.
Questo tipo di rilevatore esibisce eccellenti proprietà in termini di efficienza di rivelazione, risoluzione di posizione e reiezione di raggi gamma. Tuttavia al fine di raggiungere e mantenere nel tempo queste performance alcuni aspetti costruttivi meritano una particolare attenzione.
All'interno del rivelatore deve essere garantita un’atmosfera estremamente pulita evitando l’impiego di qualsiasi di materiale che degassando potrebbe contaminare il gas Elio-3. Analogamente, residui di lavorazione e di sporco devono essere assolutamente rimossi prima della chiusura del rivelatore.
Il laboratorio rivelatori ed elettronica a FRM II ha recentemente utilizzato una vasca di lavaggio ad ultrasuoni modello SONICA 90L EP per pulire il contenitore del rivelatore MWPC e altre parti. Il modello SONICA 90 litri ha potuto facilmente ospitare parti meccaniche di dimensioni di 400 x 400 mm2 come ad esempio flange in acciaio inox, finestra in alluminio e piastre PCB permettendo una pulizia molto veloce ed efficace.

Fig. 1: MWPC Detector: entrance window (Aluminium)

Fig. 2: MWPC Detector: back flange (Steel)

 Fig. 3. MWPC Detector: PCB

Per ulteriori dettagli potete scaricare l'articolo tecnico del Detector & electronics LAB, ZWE FRM II