Способ измерения поляризации холодных и ультрахолодных нейтронов в пучке

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 G 01 Т 1/32 ъ

Г®

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3771373/24-25 (22) 16 .07. 84 (46) 15.02.86, Бюп. Н 6 (71) Объединенный институт ядерных исследований (72) Ю.Н.Покотиловский (53) 621.387.426 (088.8) (56) Гуревич И.И., Тарасов Л.В.

Физика нейтронов низких энергий, М.: Атомиздат, 1965, с. 217,211.

Лобашев В.М. и др. Предпринт

ЛИЯФ Р 37. Л., 1973. (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛЯРИЗАЦИИ ХОЛОДНЫХ И УЛЬТРАХОЛОДНЫХ

НЕЙТРОНОВ В ПУЧКЕ, основанный

ÄÄSUÄÄ 1211 79 А на воздействии на магнитный момент нейтрона с магнитным полем, о тличающийся тем, что, с целью повьнпения достоверности измерений, нейтроны предварительно монохроматизируют по одной компоненте скорости, импульсно модулируют по интенсивности, после чего пропускают через область магнитного поля и измеряют спектр по времени пролета и по соотношению интенсивностей компонент расщепленных пиков в спектре судят о поляризации нейтронов в исходном пучке при данной скорости нейтронов.

12 ) 1679

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

Цель изобретения - повышение достоверности измерений поляризации холодных и ультрахолодных нейтронов.

Сущность изобретения заключается в том, что согласно способу, основанному на взаимодействии магнит ного момента нейтрона с магнитным полем, нейтроны предварительно монохроматизируют по одной компоненте 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 предлагаемых действий не сказывается на исходной поляризации нейтронов-монохроматизация, импульсная модуляция интенсивности и прохождение через область магнитного поля, не сказываются на исходной величине. поляризации исследуемого пучка нейтронов.

На фиг.) и 2 представлены графики распределения времени пролета нейтронов; на фнг.З -. схема устройства для измерения поляризации холодных и ультрахолодных нейтронов.

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

50 со степенью монохроматизации ЗХ в каждом из пиков.

Длительность импульса модуляции

6 мс, длина пролетной базы 1 м, магнитное поле в пролетной баэе 1кгс.

Разность времени пролета для двух спиновых компонентов в этом случае составит 12 мс для нейтронов с осевой скоростью 5 м/с, т.е. 6Х от среднего времени пролета, так что в спектре будут легко разрешаться, Для меньших осевых скоростей разрешение улучшается.

По соотношению интенсивностей компонент расщепленных пиков в спектре по времени пролета судят о поляризации нейтронов в исходном пучке при данной скорости нейтронов.

На фиг.З показана схема устройства для осуществления предлагаемого способ а, содержаще ro монохроматор

1 нейтронов, импульсный модулятор

2 интенсивности, пролетную базу с магнитным полем 3, зеркальный нейтроновод 4, детектор 5 нейтронов.

Поток нейтронов направляется на монохроматор, вслед за которым расположен импульсный модулятор . Пролетная база с зеркальным нейтроноводом в магнитном поле располагается между модулятором интенсиьностн и детектором нейтронов, Устройство работает следующим образом.

Поток холодных нлн ультрахолодных нейтронов (в общем случае неколлимированный и широкого энергетического спектра) монохроматизиI руется и затем импульсно модулируется. После прохождения нейтроном пролетной базы в MarHHTHOM поле регистрируется момент прохода нейтрона в детектор по отношению к моменту импульса модулятора, В качестве монохроматора удобно использовать интерференпионный фильтр для нейтронов, выделяющий один или несколько узких пиков иэ исходного анализируемого пучка нейтронов. Импульсный модулятор может быть обычного или корреляционного типа (в последнем случае увеличивается статистика).

Направление магнитного поля по отношению к оси нейтроновода несущественно. В пролетной базе полезно использовать зеркальный нейтроно» вод, увеличивающий светосилу, во121 1679

Составитель Б.Рахманов

Редактор Ю.Середа Техред М.Пароцай Корректор Г.Решетннк

Заказ 637/50 Тираж 730 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж™35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная, 4 первых за счет предотвращения падения нейтронов в поле тяжести, а во-вторых за счет удержания нейтронов от разбегания в стороны от детек; тора из-эа поперечных компонентов скорости.

Технические преимущества изобретения по сравнению с прототипом заключаются в том, что достигается увеличение надежности определения поляризации. Метод измерения прямой

I не предполагает введения элементов с неопределенными свойствами (анализаторов поляризации), исключает переобращение нейтронов в установке с изменением поляризации исследуемых нейтронов.

В предлагаемом способе имеется большой выигрыш в интенсивности, так как нет необходимости сужения сече1о ния пучка (выигрыш 10-50) и не нужна коллимация (выигрыш по меньшей мере

2 порядка),