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1. 1 Ziel der Arbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2. Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2. 1 Nomenklatur und Definitionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2. 2 Wahl des Spektrometertyps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3. Prinzip des Doppellinsen-Betaspektrometers mit Zwischenbild . . . . . . . . 12 4. Dimensionierung des Spektrometers und Wahl des Verhältnisses Bmax/Bmin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 5. Aufbau des Spektrometers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 5. 1 SpuIen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 5. 2 Vakuumkammer, Blendensysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 5. 3 Quellen, Detektoren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 5. 4 Hochvakuumpumpsystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 5. 5 Stromversorgung und Regelung des Spuienstromes . . . . . . . . . . . . . . 24 5. 6 Kompensation des Erdmagnetfeldes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 5. 7 Kühlung der SpuIen, SchutzmaBnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 6. Untersuchung der Eigenschaften des Spektrometers . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 6. 1 Magnetfeld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 6. 2 Fokussierungseigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Literaturverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 5 1. Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit werden die Konstruktion und die Erprobung eines eisenfreien, magnetischen Doppellinsen-Betaspektrometers mit Z wischenbild fokussierung beschrieben. Wirkungsweise und Eigenschaften des Instrurnents werden eingehend untersucht. Das Spektrometer ist für eine maximale Elektronen energie von 9 bis 10 MeV ausgelegt. Mit dem gegenwärtig vorhandenen Gleich stromgenerator von 75 kW kännen Elektronen bis zu 6,8 MeV Energie fokussiert werden. Typische Werte für die relative Halbwertsbreite einer Konversionslinie sind 1 bis 3% bei zugehörigen Lichtstärken von 3 bis 8% von 4 'Tl für eine Quelle mit 1 mm Durchmesser. Der Beitrag des Quellendurchmessers zur relativen Halb wertsbreite beträgt 0,35%/mm. Es wird eine Beziehung zwischen Quellendurch messer und geeigneter Ringblendeneinstellung angegeben. 1. 1 Ziel der Arbeit Das Ziel der Arbeit war, ein mäglichst vielseitiges Betaspektrometer mittlerer Auflösung und hoher Transmission für Elektronenenergien bis zu 10 MeV zu bauen und zu erproben.