Устройство для определения поляризационных характеристик ферромагнитных пленок на ультрахолодных нейтронах Советский патент 1987 года по МПК G01T1/32 G01T3/00 

Изобретение относится к экспериментальной нейтронной физике и может быть использовано в исследованиях с поляризованными ультрахолодными нейтронами (УХН) .

Целью изобретения является упрощение устройства и повышение точности определения поляризационных характеристик ферромагнитных пленок.

На чертеже схематически показано предлагаемое устройство.

Устройство включает участок нейт- роновода 1 и-образной формы, спиновый флиппер 2, нейтроновод 3 с-разрывом, ферромагнитную пленку А, детектор 5, перепускную заслонку 6, отражатель 7 нейтронов, ловушку 8, входную заслонку 9, источник 10 (канал) УХН, выходную заслонку 11.

На перепускные заслонки 6 поставлены поглотители нейтронов (не показаны) .

Устройство работает циклическим образом.

I УХН от источника 10 поступает в ловушку при открытой входной заслонке 9. Остальные заслонки закрыты, а отражатель 7 нейтронов находится в одном из крайних положений (на чертеже он расположен вблизи левой ;заслонки). После выполнения ЛОВУШКИ входная заслонка 9 закрывается и одновременно в движение приводится отражатель 7 нейтронов, который достигает другого крайнего положения за время, необходимое самым быстрым УХН для пролета всего нейтроновода, включая ловушку. Таким образом проиводятся перепускания УХН, которые в известном устройстве осуществляются между двумя независимыми ловушками. В предлагаемое устройстве ловушка, из которой выпускаются УХН, и ловушка, в которую собираются УХН прошедшие через ферромагнитую пленку (ФП), является одной и той же ловушкой .

Тем самым исключаются возможные искажения спектра УХН за счет неодинаковости ловушек.

Начиная цикл измерений с разных положений отражателя, можно осуществить полный набор измерений одно-, двух- и трехкратных пропусканий УХН через ФП, необходимый для определения интегральных и дифференциальных поляризационных характеристик. Послдовательность таКих измерений и их

.да-пьнейший анализ полностью совпадает с известным.

Для того, чтобы перемещение отражателя во время выпуска УХН из ловушки в нейтроновод не приводило к потере интенсивности из-за увеличения относительной скорости УХН, поверхностный слой нейтроновода, ловушки и отражателя толщиной не менее глубины проникновения УХН (она составляет О,1 мкм) или они сами должны быть сделаны из материала с граничной скоростью , превьшзающей максимальную скорость VHKUU спектре нейтронов, подводимых из канала УХН, на величину максимальной скорости перемещения отражателя V,

Рассмотрим конкретный пример реализации.

Выберем реалистическое значение для .отношения длины нейтроновода 1

П

к длине ловушки 10. Тогда отражатель должен иметь среднюю скорость перемещения

чтобы к моменту подхода УКН к ловушке с другой стороны она была свободна для их приема. Так как обычно иакс совпадает или ieньшe граничной скорости канала УХН V

г рк

то

V. .o,iv,,,. .

Пусть скорость перемещения изменяется для определенности по простейшему трапециедальному закону, при этом участки ускорения и торможения малы по сравнению с 1 Тогда можно счи

тать, что V - на.к f. Для канала УХН из меди с V 5,7 имеем V.... 0,57 м . с . Граничная скорость ловушки и отражателя

ма.кс

нейтроновода.

должна быть ,3 м-с Подходящими материалами являются

6,8 м. или никель

бериллий с V с V,p 6,7 м

Так как перемещение отражателя приводят к некоторому увеличению скоростей УХН, летевших в момент открытия выпускной заслонки в направлении отражателя (таких УХН равно половина), то для устранения возможной неодинаков/ости спектров УХН, захватываемых в ловушки при перепусканиях в противоположных направлениях.

закон движения отражателя в обе стороны должен быть одинаков.

Установленные на внешние стороны перепускных заслонок поглотители позволяют эффективно очистить нейтроно- вод от УХН перед каждым циклом перепускания.

Формула изобретения

Устройство для определения поляризационных характеристик ферромагнитных пленок на ультрахолодных нейтронах, содержащее нейтроновЪд с разрывом для установки пленки, два спиновых флиппера, л.овушку нейтронов с заслонками и нейтронный детектор, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения точности определения поляриза 1/

ционных характеристик, неитроновод содержит дополнительно два участка и-образной формы, соединяющих его с ловушкой, внутрь ловушки введен обоюдосторонний отражатель нейтронов, выполненньй с возможностью перемещения вдоль ловушки, внешняя сторона заслонок, отделянщих неитроновод от ловушки, снабжена поглотителем нейтронов, при этом ловушка, отражатель и неитроновод выполнены из материала, граничная скорость которого удовлетворяет условию

fp

г +V

такс отр

где максимальная скорость

в спектре нейтронов; V р - максимальная скорость

перемещения отражателя.

,./ .

6/г V

УХН

Изобретение относится к приборам для определения поляризационных характеристик ферромагнитных пленок на ультр4холодных нейтронах. Целью изобретения является повышение точности определения поляризационных характеристик и упрощение устройства. Это достигается тем, что устройство содержит нейтроновод в разрыве которого установлена пленка, соединенная с ловушкой двумя отрезками U-образ- ной формы, а внутрь ловушки введен отражатель нейтронов с возможностью перемещения вдоль ловушки. 1 ил. сл со О) 09

Редактор Ю.Середа

Составитель Е.Поляков Техред В.Кадар. Корректор М.Шароши

Заказ 383/51 Тираж 731Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4