Монохроматор нейтронов Советский патент 1984 года по МПК G21D1/00 G21D3/00 

Изобретение относится к физике нейтронов низких энергий 10 эВ и предназначено для выделе ния пучка моноэнергетических нейтронов из потока нейтронов различны энергий. Известно устройство для селекци нейтронов по энергиям, использующе соотношение между энергией нейтрона, попадающего в детектор, и зрем не.м пролета нейтрона от источника до детектора. Недостатком этого устройства яв ляется невозможность получения ста ционарных во времени моноэнергетических нейтронных пучков и техноло гическая сложность процесса. Целью изобретения является полу чение стационарных во времени моно энергетических пучков поляризованных нейтронов, а также упрощение п цесса. Цель достигается тем, что монохроматор нейтронов состоит из дифракционной пластины, выполненной в виде чередующихся слоев двух материалов с различной длиной когере тного рассеяния,, например, титана и изотопа олова толщиной от 50 до 500 А, и магнитной призмы. Такая пластина изготавливается путем напыления слоев Kaicnx-либо двух разделенных изотопов. Отражен ные пучки моноэнергетических нейтронов пропускают через магнитную п призму с целью попученкя поляризованных нейтронов. Фиг. 1 поясняет предлагаемый способу на фиг. 2 - представлена з висимость пропускания пластины от энергии частиц. На фиг. 1 показан нейтронньй пу чок 15 содержащий нейтроны различных энергий, (1 - пучки моноэнерг тическ1-гх нейтронов. Г - пучки нейтронов, прошедших сквозь интерференционную пластину) , коллиматор 2, интерференционная пластина 3, магнитная призма 4 и нейтронные пучки 5,5 и 6,6 , соответствующие различным энергетическим группам и различной поляризации нейтронов. 12 Сущность изобретения заключается. в следуюп;ем. Нейтронный пучок 1, вьш1едший из коллиматора 2, направляют на интерференционную пластину 3, представляющую собой ряд чередующихся друг за другом слоев двух материалов с различными длинами когерентного рассеяния и образующих, вследствие этого, цепочку следующих друг за другом потенциальных ям и бар.ьеров. Нейтронная волна, падающая на пластину 3, интерферирует на границах барьеров и ям. Результатом этой интерференции является то, что для некоторых значений скорости нейтрона коэффициент пропускания пластины /А / близок к единице5 а для других существенно отличается от единицы (фиг. 2). Таким образом, из всего энергетического спектра падающих на пластину 3 нейтронов происходит выделение нескольких энергетических групп нейтронов, .одни из которых пропускаются пластиной, другие отражаются от нее. Отраженные пучки представляют с:обой стационарные во времени моиоэнергетические неполяризованные пучки нейтронов. В магнитной призме 4 осуществляется разделение каждой группы моноэнергетических нейтронов на два пучка противоположено поляризованных частиц: 5 и 6, 5 а таки т.д. же пространственное разделение одинаково поляризованных, но отвечаюЕ 1Х различньгм энергетическим группам пучков 5 и 5 . 6 и 6 и т.д. На фиг. 2 представлена зависимость коэффициента пропускания пластины от энергии частиц, полученная путем численного решения уравнения Шредингера для случая когда высота потенциального барьера и 1, эВ глубина ямы Ui О эБ, ширина барьеора равна ширине ямы и равна 800 А, а число барьеров равно 27. Ширина отраженных энергетических групп составляет при этом 0,01 до 0,1 м/с. ,

Фиг 2

МОНОХРОМАТОР НЕЙТРОНОВ, отличающийся тем, что, с целью получения непрерьюных во времени монохроматических пучков поляризованньк нейтронов, он состоит ИЗ дифракционной пластины, выполненной в виде чередующихся слоев двух материалов с различной длиной когерентного рассеяния, например титана и изотопа олова толщиной от 50 до 500 ^, И магнитной призмы.(ЛСП&оСП -*4>&