Published June 1993 | Version v1
Journal article

The 6 MV pelletron at Stuttgart - an accelerator for ions, positrons and electrons

  • 1. Max-Planck-Institut fuer Metallforschung, Stuttgart (Germany). Inst. fuer Physik

Description

After a short introduction and a description of the accelerator facility the paper surveys the experiments which were performed with the ion and positron beams of this accelerator since its installation in Stuttgart. Selected examples are presented for either characteristic or novel applications in more detail. They comprise: (i) The ion beam analysis of solids by means of RBS (stoichiometry of high-Tc superconductors), NRA (trace analysis by a novel p-γ-coincidence technique), ion channeling (structure of quasicrystals), and high resolution RBS and ERDA of surfaces and near-surface layers with a recently set up electrostatic spectrometer for MeV ions (oxidation of metal surfaces, stoichiometry of multi-layers, high resolution ERDA of hydrogen). (ii) Measurement of the energy dependence of the elastic (Bhabha) scattering of positrons by electrons and of the annihilation-in-flight cross-section of positron-electron pairs (search for resonant neutral particle states), beam-based β+-γ-coincidence positron-lifetime measurements (high-temperature thermal-equilibrium studies on Ge in the solid and molten state and on Si up to the melting point), triple-coincidence β+γΔE Age - Momentum Correlation (AMOC) measurements (positronium formation in fused quartz, time-resolved observation of spin conversion of positronium in a paramagnetic solution (HTEMPO/methanol), trapping of positrons at defects in diamonds and at thermally generated vacancies in aluminium). (orig.)

Abstract (German)

Nach einer kurzen Einleitung und einer Beschreibung der in Stuttgart installierten Beschleunigeranlage wird in zwei weiteren Abschnitten ein Ueberblick ueber die am Beschleuniger seit seiner Errichtung in Stuttgart durchgefuehrten Experimente mit Ionen- und Positronenstrahlen gegeben. Ausgewaehlte Beispiele fuer charakteristische oder neuartige Anwendungen werden detaillierter besprochen. (i) Im Falle der Analyse von Festkoerpern mit Ionen sind dies: Die Untersuchung von Hochtemperatursupraleitern mittels RBS, die Spurenanalyse mittels NRA mit einer neuartigen p-γ-Koinzidenzmethode, Ionenchannelingexperimente an Quasikristallen und die hochaufgeloeste Analyse (Tiefenverteilung) von Festkoerperoberflaechen und oberflaechennahen Schichten mittels RBS und ERDA mit einem am Beschleuniger neu installierten Spektrometer fuer MeV-Ionen. (ii) Im Falle der Untersuchungen mit Positronenstrahlen sind dies: Die Messung der Energieabhaengigkeit der elastischen (Bhabha-) Streuung von Positronen an Elektronen und des Wirkungsquerschnittes der Vernichtung von Positron-Elektronpaaren im Flug (Suche nach einem resonanten neutralen Zustand), Positronenlebensdauermessungen mit Positronenstrahlen und einer β+γ-Koinzidenzmethode (Hochtemperaturstudien im thermischen Gleichgewicht an festem und geschmolzenem Ge und an Si bis zum Schmelzpunkt), und Dreifachkoinzidenz-β+γΔE-Messungen der Lebensdauer -Impuls-Korrelation (AMOC) von Positronen (Positroniumbildung in Quarz, zeitaufgeloeste Messung der Spinkonversion von Positronium in einer paramagnetischen Loesung (HTEMPO/Methanol), Einfang von Positronen an Defekten in Diamant und in thermisch erzeugten Leerstellen in Aluminium). (orig.)

Additional details

Publishing Information

Journal Title
Zeitschrift fuer Metallkunde
Journal Volume
84
Journal Issue
6
Journal Page Range
p. 368-380.
ISSN
0044-3093
CODEN
ZEMTAE