Способ получения поляризованного пучка нейтронов Советский патент 1990 года по МПК G01T1/32 G01T3/00 

(46) 15.12.90. Рюл. №

(21)4l60153/3i--25

(22)12.12.86

(71)ОбъединенйыЙ институт ядерных исследований

(72)В.К. Игнатович, М.И. Подгоре - кий и М.И. Цулая.

(53)539.12.135(088.8)

(56)Hughes D. Burgy М. Reflection of nentrons front magnetized mirrors

Physical Review, 1961, v. 81, моЗ, p. 498.

Абов Ю.Г., A.Д., Кручин- . К П.А. Поляризованные медленные нейтроны. М. Атомиздат, 1966; с.84.

(54)СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛЯРИЗОВАННОГО ШЧКА НЕЙТРОНОВ

(57)Изобретение относится к технике получения пучков поляризованных нейтронов и может быть использовано в экспе|тментах по нейтронной физике.

Цель изобретения - повьппенйе степени пилярнзацин пучка нейтроноэ. Способ заключается в брэгговском отражении падающего пучка нейтронов от намагниченного в неаним магнитным полем кристалла с близкими значениями ядерной и магнитной a mлитyдaми рассеяния. Повышение степени поляризаций пучка нейтронов достигается уменьшением разности абсолютных значений ядерной ,и «агнитной амплитуд.. Указанное умеиь- Шгмие ббусловглёно выбором елич ины эг.аинего магнитного поля и температуры хр йсталла, которые соответствуют ivQtjKe скачка производной ка Графике зависимости интенсивности отраженного пучка нейтронов от величины внешнего магнитного поля. Реализация предложения по:зяолЯет повысить степень поляризации пучка по сравнению с известными примвр но на два порядка. 2 ил.

00

1141

Изобретением относится к технике получения пучков поляризованных ней-, тронов TI может быть использовано в экогериментах по нейтронной физике.

Цель изобретения - повьшение степени поляризации пучка нейтронов путем уменьшения разности абсолютных значений ядерной и магни.тной амплитуд.

На фиг. 1 показана схема получения поляризо ванного пучка нейтронов; на фиг. 2 зависимость полной интенсивности отраженных нейтронов от величины внешнего магнитного поля. На фиг. I использованы следующие обозначения: С - кристалл, D - детектор,

Ig - интенсивность падающего пучка

Нейтронов, 1 - интенсивность отраженного пучка нейтронов, кристалл С помещен во внешнее магнитное поле В I интенсивность прошедшего пучка нейтронов. На фиг. 2 использованы обозначения: I, - интенсивность отраженного пучка нейтронов, В - внешнее магнитное поле, Вр - значение внешнего магнитного поля В, соответствующее точке скачка производной; цифрами по осям абсцисс и ординат обозначены значения внешнего магнитного поля и интенсивности отраженного пучка нейтронов в относительных единицах.

Получение поляризованного пучка нейтронов предложенным способом заключается в следующем. Падающ1Й лучок нейтронов с интенсивностью 1, претерпевает брзгговское отражение от намагниченного внешним магнитным полем В кристалла С с ядерной Ьд и магнитной Ь ам плитудами рассеяния нейтронов, различающимися не более чем на 2%, причем используют кристаллы, в которых модуль магнитибй амплитуды Ьд,при абсолютном насыще- НИИ больше модуля ядерной амплитуды Ьо. Измеряют зависимость интенсивности отраженного пучка нейтронов I.j от величины внешнего магнитного лоля В и температуры Т кристалла. Определяют точку скачка производной на графике зависимости отраженного пучк нейтронов 1 от величины внешнего магнитного поля В, устанавливают значение темпера туры кристалла , а BHeiDHerq магнитного поля , которые соответствуют найденной точке скачка производном и осушествляют брэгговское отряжение нейЧронов при

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

данных температуре кристалла и значении внешнего магнитного Ноля,

Сущность предложения состоит в -следующем.

Отраженный пучок нейтронов с интенсивностью 1 содержит нейтроны обеих поляризаций I: и 1, причем 1 1ц. - 1. Степень поляризации равна р . Чтобы повысить р

необходимо уменьшить 1. 1 будет равно О, когда 1Ь„1, что соответствует точке скачка производной на графике зависимости интенсивности отраженного пучка нейтронов I, от величины внешнего магнитного поля В. Чтобы модуль магнитной амплитуды Ьд, наблюдался при полном насьпцении, модуль магнитной амплитуды должен быть больше модуля ядерной амплиту-. ды Ь. Дпя выполнения этого условия необходим соответствующий химический состав кристалла. Однако, если Ь значительно превосходит Ьц, то излом тоже не наблюдается, поскольку внешнее магнитное поле В можно менять только в пределах технического насы- щения. Для расширения зтой области необходимо увеличить температуру кристалла Т, чтобы приблизит-ься к точке Кюри. При температуре кристалла , а внешнего магнитного поля , соответствующих точке скачка П15оизводной и . При получении поляризованного пучка нейтронов с использованием кристалла кобальта с примесью 8% железа, намагниченного до технического насьт1ения и нагретого до. температуры, близкой к темпе- /ратуре- перехода в парамагнитную фазу при хорошей коллимации первичного пучка и дополнительной селекции по энергии отраженного пучка, в узком спектральном интервале поляризация Отраженного пучка может составлять величину, отличающуюся от единицы не более чём на Ю..,

Реализация изобретения позволяет повысить степень поляризации нейтронов примерно на два порядка. Формула из о б р е т ей и я

Способ получения поляризованного пучка нейтронов путем осуществления брэгговского отражения нейтронов от намагниченного внешним магнитным полем кристалла с ядерной и магнитной амплитудами рассеяния нейтронов, раз- личакяцимися не более чем на 2%, р т3u

личающийся тем, что, с целью повьшения степени поляризации пучка нейтронов путем уменьшения разности абсолютных значений ядерной и магнитной амплитуд, используют кристаллы, в которых модуль магнитной амплитуды при абсолютном насыщении больше модуля ядерной амплитуды, измеряют зависимость интенсивности раженного пучка нейтронов от величины внешнего магнитного поля и температу«te&f

I2A80

ры кристалле., : лрелеляют точку скачка произаодной на графике зависимости ин тенсивности отраженного цучка нейтронов от величиньт внешнего магнитного поля, устанавливают значения температуры кристалла и внешнего магнитного поля, соответствующие найденной точке скачка производной и осуществляют

10 брзгговское отражение нейтронов при данных температуре кристалла и значе- ник вигюнего магнитного поля.

L

I .

5 В

Фил.2