Atominstitut
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GRUPPENLEITUNG:

Univ. Prof. Dr. Hartmut Abele

Tel.: +43-1-58801-141202 
Fax: +43-1-58801-14199

TU Wien - Atominstitut
Stadionallee 2
1020 Wien
Austria

  

KOLLABORATIONEN




DIE PROJEKTE WERDEN GEFÖRDERT VON:




Kühler Scharfblick mit Neutronen

Arbeitsgruppe Abele

Die Forschung zur Neutronen- & Quantenphysik am Atominstitut konzentriert sich auf folgende Themenbereiche:


Gravitationstests durch Quanteninterferenz

qBounce - Gravitationsresonanz-Spektroskopie
Gravitationsinterferometrie

Die Messungen mit ultrakalten Neutronen erlauben es, 21 Größenordnungen unterhalb der Energieskala des Elektromagnetismus das Newtonsche Gravitationsgesetz bei kleinen Abständen zu überprüfen und nach hypothetischen kurzreichweitigen Kräften zu suchen. Wir verwenden dazu die Neutronen-Interferometrie (s.u.) oder ein System, das aus einem Teilchen, dem Neutron, und einem makroskopischen Objekt, dem Spiegel, besteht, wobei die Phasenbeziehung des Wellenpakets durch Quanteninterferenz präzise ausgemessen wird.


Fundamentale Tests der Quantenmechanik

neutroninterferometry.com

Die Quantennatur des Neutrons ermöglicht neuartige Experimente mit spektakulären Ergebnissen. Es geht dabei unter anderem um Fragen eines Spin ½ Systems, der Kohärenz und Dekohärenz oder um die Quanten-Kontextualität. Die Ergebnisse zeigen, dass erst der Messprozess Fakten schafft und diese vorher in dieser Form nicht existent sind, was eine fundamentale Konsequenz der Quantentheorie ist und durch diese Experimente erstmals bestätigt wurde.


Elementare Wechselwirkungen

q
PERC

Im Fokus stehen Fragen aus der Teilchenphysik, die sich mit neuen physikalischen Modellen jenseits des Standardmodells befassen, insbesondere mit der Frage nach der Vereinheitlichung aller Kräfte kurz nach dem Urknall bei höchsten Energien. Diese große Vereinheitlichung ist nicht Teil des Standardmodells und neue Symmetriekonzepte müssen gefunden werden mit Hilfe von Experimente auf dem anderen, niederenergetischen Ende der Energieskala und zwar mit kalten und ultrakalten Neutronen.


Messmethoden der Neutronenphysik

USANS
MONOPOL
Neutronenradiographie und 3D-CT
Tabelle der Neutronenstreulängen


Neutronen erkennen, was Röntgenstrahlen übersehen: Neutronen werden sehr effektiv eingesetzt, um als „Sonden“ die Struktur und Dynamik von technischen Objekten zu untersuchen. Die zeitaufgelösten Neutronentomographie stellt die große Anforderungen an ein modernes Detektorsystem, nämlich höchste Raten in Echtzeit zu verarbeiten und somit eine „intelligente“ Elektronik zu erfordern, bei gleichzeitig hoher Effizienz und hoher 2D-Ortsauflösung.

Ultrakleinwinkelstreuung mit Neutronen (UltraSANS) misst Dichtefluktuationen in der Größenordung von Mikrometern. Bei Proben mit geringem Kontrast ist diese Methode anderen Methoden wie Elektronen- Atomkraftmikroskopie überlegen.


Neutronenquellen

TRIGA-Reaktor Wien

Die Experimente dazu werden am TRIGA Reaktor am Atominstitut der TU Wien und an der europäischen Neutronenquelle am Institut Laue-Langevin (ILL) in Grenoble durchgeführt. Die neuen Perspektiven der Neutronenforschung bieten sich durch aktuelle technische Entwicklungen und durch Maßnahmen zur Erhöhung der Neutronendichte.