KIP - °gTieftemperatur-Teilchendetektoren - Überhitzte supraleitende Kugeln°eCryogenic particle detection - SSG°n


°gÜberhitzte supraleitende Kugeln°eSuperheated Superconducting Granulares°n

°g Supraleiter zeigen im Magnetfeld einen Phasenübergang 1. Ordnung, d.h. es tritt in Abhängigkeit vom Magnetfeld eine mehr oder weniger stark ausgeprägte Hysterese am Übergang auf. Das Konzept der überhitzten supraleitenden Kugeln beinhaltet, dass sphärisch geformte Supraleiter durch Aufheizen auf eine Temperatur gebracht werden, die oberhalb der Übergangstemperatur liegt, die beim Abkühlen beobachtet wird. Ein ausreichend großer zusätzlicher Wärmeeintrag durch die Absorption eines Teilchen kann eine Kugel in den normalleitenden Zustand überführen in dem sie aufgrund der Hysterese verbleibt. Ein Detektor besteht aus sehr vielen kleinen Kugeln. Gemessen wird die Magnetisierung der Kugeln, die beim Übergang einer Kugel jeweils einen Sprung macht. Damit funktioniert ein solcher Detektor als Dosimeter mit einer bestimmten Schwellenenergie. Weitere Details zu diesem Detektorkonzept findet man unter: °e The phase transition from normal- to superconducting state is of first order in magnetic fields and the transition temperature is different for cooling and heating. This Hysteresis allows to superheat such superconductors and keep them at temperatures above the transition temperature for cooling. A sufficient heat input might drive the superconductor into the normal state in which it will remain after cooling back to its original temperature. A superheated superconducting granular detector (SSG) consists of many small superconducting spheres which are superheated and whose magnetization is used to monitor the absorption particles. Under radiation more and more spheres will turn normal and will therefore reduce the magnetization signal. In this way a SSG is a dosimetric detector with a certain energy threshold. Further details about this concept can be obtained at:

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ORPHEUS University of Bern (°gSchweiz°eSwitzerland°n)

°gAbb. 1: Schematischer Zeitverlauf der Magnetisierung von überhitzten supraleitenden Kugeln bei Bestrahlung mit entsprechenden Teilchen°eFig. 1: Evolution of the magnetization of superheated superconducting granulares under radiation°n.