Нейтронное суперзеркало

Нейтронное суперзеркало — это тщательно отполированный слоистый материал, используемый для отражения нейтронных пучков. Суперзеркала представляют собой частный случай многослойных отражателей нейтронов с различной толщиной слоев. ^[1]

Первую концепцию нейтронного суперзеркала предложил Ференц Мезей [ ху ] , ^[2] вдохновленный более ранними работами с рентгеновскими лучами.

Суперзеркала производятся путем нанесения чередующихся слоев сильно контрастирующих веществ, таких как никель и титан , на гладкую подложку. Один слой материала с высоким показателем преломления (например, никеля ) демонстрирует полное внешнее отражение при малых углах скольжения вплоть до критического угла. $\theta _{c}$ . Для никеля с естественным содержанием изотопов $\theta _{c}$ в градусах это примерно $0.1\cdot \lambda$ где $\lambda$ — длина волны нейтрона в единицах Ангстрем.

Зеркало с большим эффективным критическим углом можно создать, используя дифракцию (с ненулевыми потерями), возникающую на многослойных слоях. ^[3] Критический угол полного отражения в градусах становится примерно $0.1\cdot \lambda \cdot m$ , где $m$ представляет собой «значение m» относительно природного никеля. $m$ значения в диапазоне 1–3 являются обычными, в определенных областях для высокой расходимости (например, при использовании фокусирующей оптики вблизи источника, прерывателей или экспериментальных площадей) легко доступно значение m = 6.

Никель имеет положительное сечение рассеяния, а титан – отрицательное, причем у обоих элементов сечение поглощения мало, что делает Ni-Ti наиболее эффективной технологией с нейтронами. Количество необходимых слоев Ni-Ti быстро увеличивается по мере $\propto m^{z}$ , с $z$ в диапазоне 2–4, что влияет на стоимость. Это оказывает сильное влияние на экономическую стратегию проектирования нейтронных приборов. ^[4]

Ссылки

^ Чупп, Т. «Нейтронная оптика и поляризация» (PDF) . Проверено 16 апреля 2019 г.
^ Мезей, Ф. (1976). «Новые устройства на поляризованных нейтронах: суперзеркало и усилитель спиновых компонентов» (PDF) . Сообщения по физике (Лондон) . 1 (3): 81–85.
^ Хейтер, Дж.Б.; Мук, ХА (1989). «Дискретный тонкопленочный многослойный дизайн рентгеновских и нейтронных суперзеркал». Журнал прикладной кристаллографии . 22 (1): 35–41. Бибкод : 1989JApCr..22...35H . дои : 10.1107/S0021889888010003 . S2CID 94163755 .
^ Бентли, премьер-министр (2020). «Оптимизация стоимости приборного комплекса в научном мегапроекте» . Журнал физических коммуникаций . 4 (4): 045014. Бибкод : 2020JPhCo...4d5014B . дои : 10.1088/2399-6528/ab8a06 .

Эта физике элементарных частиц статья, посвященная , незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

Эта статья, посвященная технологиям, незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[1] Чупп, Т. «Нейтронная оптика и поляризация» (PDF) . Проверено 16 апреля 2019 г.

[2] Мезей, Ф. (1976). «Новые устройства на поляризованных нейтронах: суперзеркало и усилитель спиновых компонентов» (PDF) . Сообщения по физике (Лондон) . 1 (3): 81–85.

[3] Хейтер, Дж.Б.; Мук, ХА (1989). «Дискретный тонкопленочный многослойный дизайн рентгеновских и нейтронных суперзеркал». Журнал прикладной кристаллографии . 22 (1): 35–41. Бибкод : 1989JApCr..22...35H . дои : 10.1107/S0021889888010003 . S2CID 94163755 .

[4] Бентли, премьер-министр (2020). «Оптимизация стоимости приборного комплекса в научном мегапроекте» . Журнал физических коммуникаций . 4 (4): 045014. Бибкод : 2020JPhCo...4d5014B . дои : 10.1088/2399-6528/ab8a06 .

[1]

[2]

[3]

[4]