Способ определения дифференциальных поляризационных характеристик ферромагнитной пленки на ультрахолодных нейтронах Советский патент 1985 года по МПК G01T1/32 

Изобретение относится к экспериментальной физике и может быть использовано в физике ультрахолодных нейтронов (УХН), Известен способ определения сред ней по двум ферромагнитньм пленкам поляризующей эффективности пленки, включающей измерение эффекта пропус кания УХН через две пленки при осуществлении переворота спина УХИ между пленками и без него. Способ определяет, так назьшаемую, интегральную характеристику пленки, зависящую от поляризационных дифферен циальных характеристик пленки на пропускание УХН lj . Известен способ определения сред ней по направлениям потоков УХН на пленку поляризующей эффективности пленки, включающий измерение эффект двукратного пропускания УХН пленкой в котором первое прохождение УХН ос ществляется в направлении от первой стороны пленки к второй, а второе прохождение УХН осуществляется от второй стороны пленки к первой. Спо соб также определяет интегральную характеристику пленки 2J . Оба способа не позволяют опреде.лить поляризационных дифференциальных характеристик пленки на пропускание УХН. Наиболее близким к заявляемому является способ определения диффере циальных поляризационных характерис тик ферромагнитной пленки на УХН, включающий измерения эффектов однократного и двукратного пропускания УХН пленкой, по которой судят о дифференциальных поляризационных ха .рактеристиках пленки на пропускание нейтронов з. Известный способ определения поляризационных дифференциальных характеристик пленки на пропускание УХН, включает измерение эфф.ектов однократного и двукратного пропуска ния каждой из двух используемых пле нок с реверсом спина УХН и без него и эффектов трехкратного пропускания на двух пленках вместе Способ не позволяет одновременно определить поляризационные дифферен циальные характеристики пленки на пропускание и отражение УХН. Способ недостаточно точно определяет поляризационные дифференциапьные характеристики пленки на пропускание УХН 02 Действительно, эффект пропускания УХН, а значит и поляризационные характеристики пленки на пропускание, определяются видом углового распределения потока УХН и распределением плотности потока УХН в сечении пленки. Б. способе поток падает на пленки как слева, так и справа, поэтому должны быть одинаковыми условия фор- мирования потоков слева и справа. В способе же прототипа поток с одной стороны подходит прямо из канала УХН, а с второй стороны он подходит после разворачивания прошедшего потока. Возникающая при этом неопределенность из-за различия по токов слева и справа даже при пропусканиях через одну пленку может, в зависимости от исследуемой пленки, привести к 100% и более ошибке в определении поляризационных характеристик пленки. При осуществлении трехкратных , пропусканий на двух пленках изменяется угловое распределение и распределение плотности потока УХН. После прохождения первой пленки, что также создает условия неравенства потоков слева и справа для второй пленки. Ошибка в определении характеристик пленок определяется характеристиками первой пленки и может быть также 100%. Наличие Двух пленок- приводит к переотражению УХН между пленками, в итоге эффект пропускания будет на самом деле содержать и эффекты многократных отражений, что также занижает точность определения поляризационных характерист ш на пропускание, . Из-за отсутствия 100% эффективности дополнительной операции реверса спинов УХН также возникает неопределенная ошибка в определении поляризационных характеристик. Цель изобретения - определение дифференциальных поляризационных характеристик пленки на пропускание и отражение УХН и повышение точности определения дифференциальных поляризационных характеристик пленкина пропускание УХН. Эта цель достигается тем, чтов способе определения дифференциальных поляризационных характеристик ферромагнитной пленки на ульт рахолодньгх нейтронах, включающем измерение эффектов однократного и двукратного пропускания ультрахолоднык нейтронов пленкой, по которым судят о диффере циальных поляризационных характери тиках пленки -на пропускание нейтронов, дополнительно на исследуемой пленке проводят измерения эффектов двукратных пропусканий УХН с первым прохождением в направлении от первой стороны пленки к второй и с. вто рым прохождением в направлении от второй стороны пленки к первой, с первым и вторым прохождением от первой стороны пленки к второй с первым прохождением от второй стороны пленки к первой и с вторым про хождением от первой стороны пленки к второй, трехкратных отражений от первой и второй сторон пленки отдел но, перед каждым отдельным прохожде нием и отражением поток нейтронов изртропизируют в ловушке и по измеренным эффектам пропусканий и отражений нейтронов судят о дифференциальных, поляризационных характеристи ках пленки. Сущность способа состоит в следующем. В общем случае характ ристи ками пленки на пропускание УХН являются элементы матриц пропускания слева и справа от пленки (а,+ ла;. oi. I, определяющие вероятность нейтрону перейти из одного +(-) спинового состояния в другое спиновое состояние +(-) при прохождении пленки. Аналогично, характеристиками пленки на отражение УХН являются элементы матриц отражения |.. К, ХТ, Г Для исключения ошибок в определении поляризационных характеристик пленки угловые распределения УХН, падающих на исследуемую пленку слев и справа должны быть одинаковыми и повторяемыми при каждом прохояедении УХН черезпленку и отражении от :нее. Это достигается легко реализуе мой операцией изотропизации потока УХН в ловушках. В этом случае для элементов матриц пропускания и отражения имеют место дополнительные десять соотношений, упрощающих спо соб определения поляризационных хаi рактеристик с использованием только исследуемой пленки, .Х- 5-+ 4 (.a;.)il К. опредепенйя .шестнадцати поляризационных характеристик, пленки на отражение и пропускание УХНПроизводится измерение шести эффектов: однократного пропускания, трех двукратных пропусканий и двух трехкратных отражений УХН, из которых составляются недостающие шесть уравнений. Способ использует только исследуемую пленку, что позволяет создать одинаковые условия формиррвания потока УХН слева и справа от места установления, пленки и исключить неточности определения поляризационных характеристик, присущие способупрототипу, который.использует две пленки. Способ позволяет исключить операцию реверса спина УХН и связанную с ней ошибку в определении поляриз ационных характеристик, (Способ реализуется устройством, показанным на чертеже, где канаЛ; . УХН 1, заслонка канала 2, первая лговушка 3, заслонка-первой ловушки 4, вторая ловушка 5, первая заслонка второй ловушки 6,, вторая заслонка второй ловушки 7, устройство поворота, ввода и вывода пленки из канала 8, отражатель УХН 9, устройство ввода и вывода отражателя из ка нала 10, детектор УХЯ 11, заслонка детектора 12. Устройство имеет две ловушки 3 И 5 в которых производится- изотропИзация потока УХН после прохождения УХН через пленку в канале 1 или .отражения от нее. Возможность запирания УХН в ловушках обеспечивает в конечном итоге реализацию способа определения поляризационных дифференциальных характеристик пленки на пропускание и отражение УХН с использованием только исследуемой пленки. Симметрия устройства относительно места установки пленки или отражателя. 9 в канал обеспечивает формирование одинаковых ;потоков УХН слева и справа от пленки в канале. Дня исключения диффузно1ю отражения УХН, занижающего точность определения поляризационных характеристик, канал- выполнен зеркальным. . Устройство работает циклически без обеспечения статистической точности. Калсдьй цикл работы устройст

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ ПОЛЯРИЗАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТЖ ФЕРРОМАГНИТНОЙ ПЛЕНКИ НА УЛЬТРАХОЛОДНЫХ НЕЙТРОНАХ, включакиций , измерения эффектов однократного и двукратного пропускания ультрахолодных нейтронов пленкой,по которым судят о дифференциальных поляризационных -характеристиках пленки на пропускание нейтронов, отличающийся тем, что, с целью определения поляризационных характеристик пленки на пропускание и отражение нейтронов и повьшение точности определения поляризационных хар теристик пленки на пропускание нейтронов ,, дополнительно на исследуемой пленке проводят измерения эффектов двукратного пропускания с первым и вторым прохождением нейтронов в направлении от первой стороны пленки к второй, с первым прохождением от второй стороны пленки к первой и. с 3 вторым прохождением от первой стороны пленки к второй, трехкратного отражения от первой и второй сторон пленки отдельно, перед кахос ым отдельньм прохождением и отражением поток нейтронов изотропизируют в ловушке и по измеренным эффектам пропусканий и отражений, нейтронов судят о дифференщ1альных поляризационных характеристиках .пленки.