Устройство для измерения углового распределения рассеяния электромагнитного или нейтронного излучения

 

тн4

Союз Советснни

Соцналнстнчвскнв

Респубпнк

ОП И

ИЗ ОБРЕТЕНЫ Я

«б771586

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 23. 10. 78 (21) 2688674/18-25 с присоединением заявки HP— (23) Приоритет

Опубликовано 15.1080. Бюллетень NP 38

Дата опубликованияописания 17.10.80

РЦМ. К,.

6 01 Т 1/29

G 01 T 3/00

Государственный комитет

СССР яо делам изобретеиий и открытий (53} УДК 621. 387. .426(088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Нитц и fO. Н. Покотиловский

Объединенный институт ядерных исследований (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

РАССЕЯНИЯ .ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО И НЕЙТРОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к технике физического эксперимента и может быть полезным при измерении рассеяния электромагнитного и нейтронного излучения. 5

Известно. устройство для измерения рассеяния нейтронов на малые углы,являющееся типичным в экспериментах по малоугловому рассеянию нейтронов (1) . 10

Оно,содержит размещенные перед образцом коллимирующие диафрагкы, служащие для ограничения углового разброса падающих на образец нейтронов,нейтро новод для обеспечения пролетной базы,15 на которой происходит расхождение в пространстве рассеянных на образце нейтронов, и детектор нейтронов, помещенный в конце пролетной базы и представляющий собой координатный 20 счетчик той или иной конструкции.Достигнутая чувствительность и разрешение на пролетной базе 40 м при пространствениом разрешении детектора

1 см составила 10 - Ao " по передан- 25 ном т при упругом рассеянии импульсу для нейтронов с длиной волны 2А. Для повышения чувствительности потребовалось бы значительно увеличивать размер установки. 30

Известно также устройство для прецизионного измерения углового распределения тепловых нейтронов и рентгеновских лучей, содержащее образец для рассеяния и детектор излучения(2) .

Оно состоит из двух совершенных монокристаллов, снабженных приводами. для изменения их углового положения.

Пучок излучения, в результате брэгговской дифракции отраженный от первого кристалла, обладает тем свойством, что излучение с данной длиной волны распространяется в черезвучайно узком угле(— несколько угловых секунд).Второй монокристалл служит для отражения в детектор излучения, рассеянного на образце и распространяющегося в узком телесном угле. Из.-уче ние, не удовлетворяющее условию Брэгга 2dsinQ/ =nл, где d - межплоскост. ное расстояние в монокристалле, Q— угол падения, Л вЂ” длина волны излучения, n - порядок отражения, не отражается от монокристаллов. Устройство не требует дополнительной коллимации и обладает вследствие этого боль-, шой светосилой.

Описанный способ имеет -тот недостаток, что с его помощью можно измерять рассеяние излучения с длиной

771586 волны, не превышающей 2 d (что составляет несколько ангстрем), ибо для больших длин волн исчезает брэгговская дифракция.

Целью данного изобретения являет я расширение спектрального,циапазона исп >льзуемого излучения в сторону больших длин волн без ухудшения чувствительности светосилы и разрешения.

Указанная цель достигается тем, что в устройство введены два плоских слоистых интерференционных фильтра, один из которых помещен в первичном пучке перед рассеивателем, второйво вторичном пучке перед детектором, причем оба фильтра повернуты в одинаковых направлениях относительно соответствующих пучков излучения вокруг осей, перпендикулярных плоскости рассеяния, и снабжены приводами для изменения углов поворота фильт-. ров.

Схема устройства показана на чер теже, где 1 и 3 — интерференционные фильтры,2 — образец, на котором изучается рассеяние, 4 — детектор излучения. Действие фильтров основано на резонансных явлениях, происходящих при распространении волн в неоднородных плоских средах. При резонансе резко возрастает прозрачность фильтров для падающей волны.

Резонанс наступает для излучения, имеющего вполне определенное значение величины нормальной к поверхности фильтра компоненты волнового вектора, а при фиксированном волновом векторе — для излучения, имеющего определенный угол падения на поверхность фильтра. Подбором параметров фильтров и углов их расположения по отношению к направлению распространения излучения можно добиться того, что через второй будет проходить лишь излучение, рассеянное на один и тот же угол независимо от длины волны

Для измерения углового распределения рассеянного излучения фильтры устанавливаются под одинаковыми углами Т по отношению к направлению падающего и рассеянного излучения, при этом в детектор будет проходить лишь излучение, рассеянное на угол независимо от длины волны. При малом повороте второго фильтра на

I угол ь Ч на детектор будет проходить лишь излучение, рассеянное на угол а(+ b+

Расчет показывает, что, например, для интерференционного трехслойного фильтра для нейтронов, содержащего два слоя бериллия толщиной 450 А и расположенного между ними слоя ванадия толщиной 350 А, при угле Ч

t5 =55,6 для нейтронов с Л =20 К воз можное разрешение составляет пример- но 3 угловых секунды или 5 10 Х по переданному при рассеянии импульсу.

Формула изобретения

Устройство для измерения углового, распределения рассеяния электромагнитного и нейтронного излучения, содержащее образец для рассеяния и детектор излучения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения спЕктрального диапазона излучения в сторону больших длин волн, в него введены два плоских слоистых интерференционных фильтра, один их Ко торых помещен в первичном пучке перед рассеивателем, второй — в рассеянном пучке перед детектором, причем оба фильтра повернуты в одинаковых направлениях относительно соответствующих пучков излучения вокруг осей, перпендикулярных плоскости рас сеянйя, и снабжены приводами для изменения углов поворота.

40 Источники информации, % принятые во внимание при экспертизе

1. К. 1 bele, Journ.Appl Crystal logr. 9,630,1976.

2. Шильштейн С. Н. и др., ЛТЭ,Р 3, 45 1970, с.70 (прототип).

771586

Составитель В. Макаров

Редактор Н. Коган Техред Н.Бабурка КорректорИ. Муска

Заказ 6689 57 Тираж 649 Подписйое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, X-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", r. ужгород, ул. Проектная,