Universität Innsbruck

Umbau 1968: Neutronen- und Myonenmonitor

Messstation Hafelekar
Messstation Hafelekar

Durch eine seit 1957 bestehende Zusammenarbeit mit dem Max-Planck-Institut für Astronomie in Lindau wurde es in den 60-er Jahren möglich, einen Superneutronenmonitor am Hafelekar aufzubauen. Das "Super" steht für die Unterscheidung zu dem im Jahr 1957 (IGY=International Geophysical Year) international verwendeten Neutronenzählrohrtyp, der eine Länge von 1,2 Metern bei einem Durchmesser von 5 cm aufwies. Die Zählrohre des IQSY oder NM-64 Typs (International Quiet Sun Year 1964) , aus denen die Superneutronenmonitore aufgebaut sind, haben eine Länge von 2 Metern bei einem Durchmesser von 15 cm (25 cm mit Polyethylenmoderator).

Im Herbst 1967 wurde der Ostteil, der bereits zu verfallen drohte, abgerissen und durch einen vom Max-Planck-Institut finanzierten Neubau (der weißgestrichene Teil im Bild oben) ersetzt. In dem neuen Raum wurde eine 2,42 Meter hohe Plattform für den Superneutronenmonitor errichtet, auf der Platz für 6 NM-64-Zählrohre ist, von denen 4 installiert wurden und derzeit noch zwei voll funktionsfähig sind. Der Raum unter der Plattform war für einen Myonenmonitor vorgesehen, der 1974 (?) aufgebaut wurde.

Umbau 1968
Umbau 1968
Umbau 1968
Umbau 1968
Umbau 1968
Umbau 1968

Der Superneutronenmonitor

Superneutronenmonitor

Die Neutronen der kosmischen Strahlung erzeugen im Bleimantel Kernzertrümmerungen, bei denen schnelle Neutronen entstehen, die im Polyäthylenmantel (2 cm dick) des Zählrohres abgebremst werden. In der Bortrifluoridfüllung des Zählrohrs erzeugen die abgebremsten Neutronen a-Teilchen, die kurze Stromimpulse verursachen, die über einen Vorwiderstand in Spannungspulse und mit einer Auswerteschaltung in digitale Impulse umgeformt werden.

Derzeit sind die Zählrohre 1 und 4 in Betrieb.

Superneutronenmonitor
Superneutronenmonitor
Superneutronenmonitor
Superneutronenmonitor
Superneutronenmonitor

Der Myonenmonitor

Myonenmonitor

Der Myonenmonitor besteht aus vier Szintillationsdetektoren, deren Querschnitt oben dargestellt ist. Die Myonen der kosmischen Strahlung deponieren bei ihrem Durchgang durch den Szintillatorblock ca. 15 MeV Energie, von der ein kleiner Teil als kurzer Lichtblitz abgegeben wird. Durch fluoreszierendes Material im Szintillator wird die ultraviolette Emission in den blauen Wellenlängenbereich verschoben, in dem die verwendeten Lichtverstärker (Photomultiplier) empfindlich sind. Je zwei Detektoren sind mit einem Meter Abstand übereinander montiert. Die Ausgangssignale der Detektoren laufen über Koinzidenzschaltungen, sodaß man Informationen über senkrechten und schrägen (45 Grad) Einfall der Myonen erhält.

Myonen mit geringer Energie können auch im Szintillator "steckenbleiben" (ungefähr ein Promille aller Impulse), man kann Zerfälle der Myonen beobachten und die Lebensdauer berechnen.

Myonenteleskop
Myonenteleskop