DREAMS (DRESden Accelerator Mass Spectrometry Facility) ist seit Herbst 2011 in Betrieb. Das System basiert auf einem 6 MV Tandetron von High Voltage Engineering Europa (HVE). Dieser Beschleuniger umfasst zusätzliche Strahlführungen, die unabhängig von anderen Gruppen und Abteilungen des Instituts für Ionenstrahlphysik und Materialforschung am HZDR verwendet werden.

Die DREAMS-Anlage umfasst zwei verschiedene Ionenquellen. Eine davon ist eine von der Abteilung modifizierte Version der originalen HVE-Ionenquelle, die speziell zur Minimierung von Kontamination zwischen einzelnen Proben entwickelt wurde. Diese Ionenquelle wird hauptsächlich für Radiohalogenid-AMS (³⁶Cl und ¹²⁹I) verwendet.

Zur Messung von ¹⁰Be und ³⁶Cl wird eine Siliziumnitrid-Absorberfolie im Hochenergie-Bereich für eine so genannte Post-Stripping-Isobarenunterdrückung verwendet.

DREAMS wird derzeit für routinemäßige AMS-Messungen von ⁷Be, ¹⁰Be, ²⁶Al, ³⁶Cl, ⁴¹Ca, ⁵⁵Fe und ¹²⁹I verwendet.

Die Abteilung betreibt auch ein Sekundärionen-Massenspektrometer (Cameca IMS 7f-auto). Neben der Möglichkeit, herkömmliche SIMS-Messungen durchzuführen, ist das System über den 0°-Port des Bouncer-Magneten mit dem 6 MV Tandetron-Beschleuniger verbunden und bietet die Möglichkeit, sogenannte Super-SIMS Messungen unter Verwendung der Hochenergieseite von DREAMS durchzuführen. Dank dieser Kombination sind Messungen stabiler Elemente im Ultraspurenbereich mit um 2 bis 3 Größenordnungen niedrigeren Nachweisgrenzen im Vergleich zur herkömmlichen SIMS möglich.

Messaufgaben und die Weiterentwicklung des Equipments werden in enger Abstimmung mit dem Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie durchgeführt. Probenanforderungen sind gut polierte und flache, feste Proben mit einem maximalen Durchmesser von 1 Zoll (25,4 mm). Standard-/Referenzmaterialien werden benötigt, um diese Messungen zu kalibrieren.

Im Rahmen der Studien zur laserbasierten Isobarenunterdrückung wird ein Teststand aufgebaut. Die Prüfstation besteht aus:

• Einer HVE SO-110 Cs Sputter-Ionenquelle. Diese Quelle hat das gleiche Design wie die originale Ionenquelle, die bei DREAMS installiert ist.
• Ein am HZDR konstruierter achteckiger XY-Steerer, entwickelt nach einer Version, die an der VERA-Anlage der Universität Wien verwendet wird. Die neue, verbesserte Version verfügt uber Fokussiereigenschaften, die denen einer Einzellinse ähneln. Folglich wird sie "Einzelsteerer" genannt.
• Ein magnetischer Dipol, der als Massenseparator oder Massenfilter verwendet wird.

---

AMS-Messungen zur Bestimmung langlebiger Radionuklide ist großteils nur an chemisch vorbehandelten Proben durchführbar, da die Originalproben (Wasser, Gestein, etc.) zu groß sind (100 g - 10 kg), um eine ausreichende Menge an Radionukliden bekommen. Anders formuliert, die typischen Radionuklidkonzentrationen im sub-ppq Bereich sind zu gering, um die Analyse ~1 mg großer Targets zu ermöglichen. Zudem dient die chemische Aufarbeitung als essentieller Schritt der Isobarenunterdrückung und entfernt ggf. auch Radionuklidkontaminationen anderen Ursprungs. So kann z. B. die Analyse des kosmogen gebildeten ¹⁰Be im Quarz nur erfolgen, nachdem die Proben von der um mehrere Größenordnungen höheren atmosphärisch produzierten ¹⁰Be-Komponente befreit worden sind. Die Präparation von ¹⁰Be, ²⁶Al und ⁴¹Ca AMS-Targets erfordert die Verwendung von größeren Mengen Salzsäure (HCl) und sollte daher räumlich getrennt von der Präparation von ³⁶Cl und ¹²⁹I AMS-Target durchgeführt werden, um Kontamination zu vermeiden. Deshalb gibt es seit Herbst 2009 an DREAMS ein Chemielabor, das für die Probenpräparation von ³⁶Cl und ¹²⁹I reserviert ist.

Die AMS-Abteilung am HZDR ist im Moment am Aufbau einer neuen kompakten dedizierten AMS-Anlage, HAMSTER (Helmholtz Accelerator Mass Spectrometer Tracing Environmental Radionuclides). Dieses System basiert auf einem Pelletron-Tandembeschleuniger mit einer maximalen Terminalspannung von 1 MV. Die Hauptmerkmale dieses neuen Systems werden sein:

• Zwei verschiedene Niederenergie-Injektionsstrahlführungen. Eines davon wird einen laserbasierten Isobaren-Suppressor, ILTIS (Ion Linear Trap for Isobar Suppression), beinhalten. Diese neue Version der laserbasierten Isobarenunterdrückung wird am HZDR in Zusammenarbeit mit der Gruppe für Isotopenphysik der Universität Wien entwickelt und ist aktuell in der Aufbau- und Testphase.
• Fähigkeit zur Messung von AMS-Radionukliden in einem breiten Massenbereich (7≤A≤320)
• Ein hochempfindliches Hochenergie-Spektrometer, einschließlich eines zweiten Analysemagneten.
• Super-SIMS wird in die HAMSTER-Anlage integriert.

Das neue Gebäude, in dem HAMSTER betrieben wird (Gebäude 705 am HZDR), beherbergt auch zwei neue Chemielabore. Die Chemielabore werden einerseits zur Aufbereitung von Umweltproben mit anhropogenen Radionukliden (fallout) und andererseits zur Aufbereitung von low-level Proben für die Astrophysik verwendet.

Am 11.09.2024 kam endlich die langersehnte erste Lieferung von NEC an und wir befinden uns derzeit im Aufbau des Injektors und den ersten Testmessungen.