Способ измерения поляризации холодных и ультрахолодных нейтронов в пучке Советский патент 1986 года по МПК G01T1/32 

I12

Изобретение относится к экспериментальной нейтронной физике и предназначено для измерения поляризации холодных и ультрахолодных нейтронов.

Цель изобретения - повышение достоверности измерений поляризации холодных и ультрахолодных ней- тронов.

Сущность изобретения заключается в том, что согласно способу, осно- ванному на взаимодействии магнит- кого момента нейтрона с магнитным полем, нейтроны предварительно монохроматизируют по одной компо- ненте скорости, импульсно модулируют по интенсивности, после чего пропускают через область магнитного поля и измеряют спектр по времени пролета,

Увеличение надежности определения поляризации достигается в предлагаемом способе за счет того, что ни одно из пpeдлaгae ыx действий не сказывается на исходной поляри- нейтронов-монохроматизация, импульсная модуляция интенсивности и прохождение через область магнитного поля, не сказываются на исходной величине поляризации исследуемого пучка нейтронов.

На фиг.1 и 2 представлены гра- распределения времени пролета нейтронов; на фиг.З г схема устройства для измерения поляризации холодных и ультрахолодных нейтронов.

На фиг.1 показано распределение времени пролета нейтронов, .моно- хроматизация которых осуществлена с помощью интерференционного фильтра (создана полосатая структура спектра, что позволяет проводить анализ поляризахщи сразу для набора скоростей нейтронов) при отсутствии магнитного поля и при магнитном поле в пролетной базе. Из-за взаимодействия магнитного момента нейтронов с магнитным полем, которое зависит от поляризахдан, нейтроны с разной поляризацией проходят пролетную базу за разное время. Конкретная реализация способа может быть проиллюстрирована на следующем примере. Нейтроны широкого спектра в интервале скоростей 2-6 м/с моно- хроматизируются с помощью инт ер- ференционного яшьтра, так что спектр приобретает полосатую структуру

1679.2

со степенью монохроматизации 3% в каждом из пиков. ДпительТю сть импульса модуляции 6 мс, длина пролетной базы 1 м, маг- 5 нитное поле в пролетной базе 1кгс. Разность времени пролета для двух спинодых компонентов в этом случае составит 12 мс для нейтронов с осевой скоростью 5 м/с, т.е. 6%

to от среднего времени пролета, так

что в спектре будут легко разрещать- ся. Для меньших осевых скоростей разрешение улучшается.

По соотношению интенсивностей

fS компонент расщепленных пиков в спектре по времени пролета судят о поляризации нейтронов в исходном пучке при данной скорости нейтронов. На фиг.З показана схема устрой-

0 ства для осуществления предлагаемого способа, содержащего монохроматор

1нейтронов, импульсный модулятор

2интенсивности, пролетную базу с магнитным полем 3, зеркалышй

5 нейтроновод 4, детектор 5 нейтронов.

Поток нейтронов направляется на монохроматор, вслед за которым расположен импульсный модулятор. Пролетная база с зеркальным нейтроно0 водом в магнитном поле располагается между модулятором интенсивности и детектором нейтронов.

Устройство работает следующим образом.

5Поток холодных или ультрахолодных нейтронов (в общем случае некол- лимированный и широкого энерге- тлческого спектра) монохроматизи- руется и затем импульсно модули-

0 руется. После прохождения нейтроном пролетной базы в магнитном поле регистрируется момент прохода нейтрона в детектор по отношению к моменту импульса модулятора.

5В качестве монохроматора удобно

использовать интерференционный фильтр для нейтронов, выделякяций один или несколько узких пиков из исходного анализируемого пучка ней-

0 тронов. Импульсный модулятор может быть обычного или корреляционного типа (в последнем случае увеличивается статистика).

Направление магнитного поля по 5 отношению к оси нейтроновода несущественно. В пролетной базе полезно использовать зеркальный нейтроновод, увеличивающий светосилу, во-

31211679

за счет предотвращения панс л пе н

дения нейтронов в поле тяжести, а во-вторых за счет удержания нейтронов от разбегания в стороны от детек тора из-за поперечных компонентов скорости.

Технические преимущества изобре- тения по сравнению с прототипом заключаются в том, что достигается увеличение надежности определения

поляризации. Метод измерения прямой

I

Ж

не предполагает введения элементов с неопределенными свойствами (анализаторов поляризации) , исключает переобращение нейтронов в установке с изменением поляризации исследуеь«х нейтронов.

В предлагаемом способе имеется большой выигрыш в интенсивности, .так как нет необходимости сужения сечения пучка (выигрыш 10-30} и не нужна коллимация (выигрыш по меньшей мере 2 порядка).

Редактор Ю.Середа

Составитель Б.Рахманрв

Техред М.Пароцай Корректор Г.Решетник

637/50Тираж 730Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

1лиал ППП Патент, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

fpus г

Фиг.д