NeuLAND: The high-resolution neutron time-of-flight spectrometer for R<sup>3</sup>B at FAIR

K. Boretzky; I. Gasparic; M. Heil; J. Mayer; Andreas Martin Heinz; C. Caesar; Dmytro Kresan; H. Simon; Hans Törnqvist; D. Körper; G. Alkhazov; L. Atar; T. Aumann; D. Bemmerer; S. V. Bondarev; Lukas Bott; S. Chakraborty; M. I. Cherciu; L. V. Chulkov; M. Ciobanu; U. Datta; E. De Filippo; C. A. Douma; J. Dreyer; Z. Elekes; J. Enders; D. Galaviz; E. Geraci; B. Gnoffo; K. Gobel; V. L. Golovtsov; D. Gonzalez-Diaz; N. Gruzinsky; T. Heftrich; Henning Heggen; J. Hehner; Thomas Hensel; E. Hoemann; M. Holl; A. Horvat; Horváth; G. Ickert; D. Jelavić Malenica; Håkan T Johansson; Björn Jonson; J. Kahlbow; N. Kalantar-Nayestanaki; A. Kelic-Heil; M. Kempe; K. Koch; N. G. Kozlenko; A. G. Krivshich; N. Kurz; V. Kuznetsov; C. Langer; Y. Leifels; I. Lihtar; B. Loher; J. Machado; N. S. Martorana; K. Miki; T. Nilsson; E. M. Orischin; E. V. Pagano; S. Pirrone; G. Politi; P. M. Potlog; A. Rahaman; R. Reifarth; C. Rigollet; M. Röder; D. Rossi; P. Russotto; D. Savran; H. Scheit; F. Schindler; D. Stach; E. Stan; J. Stomvall Gill; P. Teubig; M. Trimarchi; L. Uvarov; Meiko Volknandt; S. Volkov; A. Wagner; V. Wagner; S. Wranne; D. Yakorev; Lorenzo Zanetti; A. Zilges; K. Zuber

doi:10.1016/j.nima.2021.165701

NeuLAND: The high-resolution neutron time-of-flight spectrometer for R³B at FAIR
Artikel i vetenskaplig tidskrift, 2021

NeuLAND (New Large-Area Neutron Detector) is the next-generation neutron detector for the R3B (Reactions with Relativistic Radioactive Beams) experiment at FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research). NeuLAND detects neutrons with energies from 100 to 1000 MeV, featuring a high detection efficiency, a high spatial and time resolution, and a large multi-neutron reconstruction efficiency. This is achieved by a highly granular design of organic scintillators: 3000 individual submodules with a size of 5 × 5 × 250 cm3 are arranged in 30 double planes with 100 submodules each, providing an active area of 250 × 250 cm2 and a total depth of 3 m. The spatial resolution due to the granularity together with a time resolution of σt≤ 150 ps ensures high-resolution capabilities. In conjunction with calorimetric properties, a multi-neutron reconstruction efficiency of 50% to 70% for four-neutron events will be achieved, depending on both the emission scenario and the boundary conditions allowed for the reconstruction method. We present in this paper the final design of the detector as well as results from test measurements and simulations on which this design is based.

High-energy neutron detection

Reactions with relativistic radioactive beams

Plastic scintillator array

Multi-neutron detection

Författare

K. Boretzky

Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren

I. Gasparic

Technische Universität Darmstadt

Ruder Boskovic Institute

Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren

M. Heil

Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren

J. Mayer

Universität zu Köln

Andreas Martin Heinz

Chalmers, Fysik, Subatomär, högenergi- och plasmafysik

Forskning Andra publikationer

C. Caesar

Technische Universität Darmstadt

Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren

Dmytro Kresan

Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren

Technische Universität Darmstadt

H. Simon

Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren

Hans Törnqvist

Technische Universität Darmstadt

Forskning Andra publikationer

D. Körper

Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren

G. Alkhazov

Petersburg Nuclear Physics Institute (PNPI)

L. Atar

Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren

T. Aumann

Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren

Technische Universität Darmstadt

D. Bemmerer

Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren

S. V. Bondarev

Petersburg Nuclear Physics Institute (PNPI)

Lukas Bott

Johann Wolfgang Goethe Universität Frankfurt am Main

S. Chakraborty

Saha Institute of Nuclear Physics

M. I. Cherciu

Institute for Space Sciences, Bucharest

L. V. Chulkov

National Research Centre "Kurchatov Institute"

M. Ciobanu

Institute for Space Sciences, Bucharest

U. Datta

Saha Institute of Nuclear Physics

E. De Filippo

Istituto Nazionale di Fisica Nucleare

C. A. Douma

Kernfysisch Versneller Institut

J. Dreyer

Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren

Z. Elekes

Magyar Tudomanyos Akademia

J. Enders

Technische Universität Darmstadt

Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren

D. Galaviz

Laboratory for Instrumentation and Experimental Particle Physics

Universidade de Lisboa

E. Geraci

Istituto Nazionale di Fisica Nucleare

Universita degli Studi di Catania

B. Gnoffo

Universita degli Studi di Catania

Istituto Nazionale di Fisica Nucleare

K. Gobel

Johann Wolfgang Goethe Universität Frankfurt am Main

V. L. Golovtsov

Petersburg Nuclear Physics Institute (PNPI)

D. Gonzalez-Diaz

Instituto Galego de Física de Altas Enerxías (IGFAE)

Technische Universität Darmstadt

N. Gruzinsky

Petersburg Nuclear Physics Institute (PNPI)

T. Heftrich

Johann Wolfgang Goethe Universität Frankfurt am Main

Henning Heggen

Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren

J. Hehner

Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren

Thomas Hensel

Technische Universität Dresden

Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren

E. Hoemann

Universität zu Köln

M. Holl

A. Horvat

Technische Universität Darmstadt

Horváth

Eötvös Loránd University (ELTE)

G. Ickert

Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren

D. Jelavić Malenica

Ruder Boskovic Institute

Technische Universität Darmstadt

Håkan T Johansson

Chalmers, Fysik, Subatomär, högenergi- och plasmafysik

Forskning Andra publikationer

Björn Jonson

Chalmers, Fysik, Subatomär, högenergi- och plasmafysik

Forskning Andra publikationer

J. Kahlbow

Technische Universität Darmstadt

N. Kalantar-Nayestanaki

Kernfysisch Versneller Institut

A. Kelic-Heil

Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren

M. Kempe

Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren

K. Koch

Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren

N. G. Kozlenko

Petersburg Nuclear Physics Institute (PNPI)

A. G. Krivshich

Petersburg Nuclear Physics Institute (PNPI)

N. Kurz

Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren

V. Kuznetsov

Petersburg Nuclear Physics Institute (PNPI)

C. Langer

Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren

Fachhochschule Aachen

Y. Leifels

Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren

I. Lihtar

Ruder Boskovic Institute

B. Loher

Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren

J. Machado

Universidade NOVA de Lisboa

N. S. Martorana

Universita degli Studi di Catania

INFN - Laboratori Nazionali del Sud

K. Miki

Technische Universität Darmstadt

T. Nilsson

Chalmers, Fysik, Subatomär fysik och plasmafysik

E. M. Orischin

Petersburg Nuclear Physics Institute (PNPI)

E. V. Pagano

INFN - Laboratori Nazionali del Sud

S. Pirrone

Istituto Nazionale di Fisica Nucleare

G. Politi

Istituto Nazionale di Fisica Nucleare

Universita degli Studi di Catania

P. M. Potlog

Institute for Space Sciences, Bucharest

A. Rahaman

Saha Institute of Nuclear Physics

R. Reifarth

Johann Wolfgang Goethe Universität Frankfurt am Main

Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren

C. Rigollet

Kernfysisch Versneller Institut

M. Röder

Technische Universität Dresden

D. Rossi

Technische Universität Darmstadt

P. Russotto

INFN - Laboratori Nazionali del Sud

D. Savran

Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren

H. Scheit

Technische Universität Darmstadt

F. Schindler

Technische Universität Darmstadt

D. Stach

Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren

E. Stan

Institute for Space Sciences, Bucharest

J. Stomvall Gill

P. Teubig

Universidade de Lisboa

M. Trimarchi

Istituto Nazionale di Fisica Nucleare

Universita degli Studi di Messina

L. Uvarov

Petersburg Nuclear Physics Institute (PNPI)

Meiko Volknandt

Johann Wolfgang Goethe Universität Frankfurt am Main

S. Volkov

Petersburg Nuclear Physics Institute (PNPI)

A. Wagner

Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren

V. Wagner

Technische Universität Darmstadt

S. Wranne

Student vid Chalmers

D. Yakorev

Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren

Lorenzo Zanetti

Technische Universität Darmstadt

A. Zilges

Universität zu Köln

K. Zuber

Technische Universität Dresden

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

0168-9002 (ISSN)

Vol. 1014 165701

Ämneskategorier (SSIF 2011)

Acceleratorfysik och instrumentering

Subatomär fysik

Signalbehandling

DOI

10.1016/j.nima.2021.165701

Publikationsdata kopplat till DOI

Mer information

Senast uppdaterat

2025-04-03

NeuLAND: The high-resolution neutron time-of-flight spectrometer for R3B at FAIR Artikel i vetenskaplig tidskrift, 2021

Författare

K. Boretzky

I. Gasparic

M. Heil

J. Mayer

Andreas Martin Heinz

C. Caesar

Dmytro Kresan

H. Simon

Hans Törnqvist

D. Körper

G. Alkhazov

L. Atar

T. Aumann

D. Bemmerer

S. V. Bondarev

Lukas Bott

S. Chakraborty

M. I. Cherciu

L. V. Chulkov

M. Ciobanu

U. Datta

E. De Filippo

C. A. Douma

J. Dreyer

Z. Elekes

J. Enders

D. Galaviz

E. Geraci

B. Gnoffo

K. Gobel

V. L. Golovtsov

D. Gonzalez-Diaz

N. Gruzinsky

T. Heftrich

Henning Heggen

J. Hehner

Thomas Hensel

E. Hoemann

M. Holl

A. Horvat

Horváth

G. Ickert

D. Jelavić Malenica

Håkan T Johansson

Björn Jonson

J. Kahlbow

N. Kalantar-Nayestanaki

A. Kelic-Heil

M. Kempe

K. Koch

N. G. Kozlenko

A. G. Krivshich

N. Kurz

V. Kuznetsov

C. Langer

Y. Leifels

I. Lihtar

B. Loher

J. Machado

N. S. Martorana

K. Miki

T. Nilsson

E. M. Orischin

E. V. Pagano

S. Pirrone

G. Politi

P. M. Potlog

A. Rahaman

R. Reifarth

C. Rigollet

M. Röder

D. Rossi

P. Russotto

D. Savran

H. Scheit

F. Schindler

D. Stach

E. Stan

NeuLAND: The high-resolution neutron time-of-flight spectrometer for R³B at FAIR
Artikel i vetenskaplig tidskrift, 2021