Времяпролетный спектрометр с обратной геометрией

 

 

Рис. 1. Схема спектрометра НЕРА с обратной геометрией.

1 – активная зона ИБР-2
2 – тепловые и холодные замедлители на радиальных горизонтальных каналах 7-11 и касательных каналах 1-9
3 – шибер пучка
4 – прерыватель фоновых быстрых нейтронов
5 – общий вакуумный сплиттер трех нейтронных пучков на основе нейтроноводов из Ni-зеркал
6 – l-прерыватель пучка 7b
7 – направляющая вакуумного нейтроновода из Ni-зеркал пучка 7b
8 – вакуумные секции пучка 7b
9-10 – мониторы и диафрагмы падающего пучка 7b, соответственно
11 – позиция образца
12 – секции NPD
13 – секции INS и QENS спектрометра NERA

 

Ответственные за установку:
Горемычкин Евгений Анатольевич
Россия, Московская обл., г.Дубна, ул. Жолио-Кюри, 6
тел. +7 (49621) 6-54-86
e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

Худоба Дорота Марта
Россия, Московская обл., г.Дубна, ул. Жолио-Кюри, 6
тел. +7 (49621) 6-50-96
e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

Основные направления исследований:

1. Динамика и структура конденсированного состояния, в частности, изучение веществ с фазовым полиморфизмом;

2. Исследование веществ, в которых фазовые переходы сопровождаются изменениями структуры, динамики решетки или характером стохастического движения молекул или молекулярных групп.

 

NERA - многоцелевой спектрометр с обратной геометрией

 

NERA – спектрометр с обратной геометрией, предназначенный преимущественно для изучения молекулярной динамики. Спектрометр расположен на расстоянии 100 м от водяного замедлителя на конце нейтроновода. Недавно установленный источник холодных (30 K) нейтронов увеличил светосилу спектрометра при малой передаче энергии в пять раз. Комбинация охлажденного бериллиевого фильтра и анализатора на основе пиролитического графита обеспечивает энергетическое разрешение в области упругого рассеяния ~ 0,7 мэВ с хорошей интенсивностью в диапазоне энергий до ~ 120 мэВ. NERA может использоваться как дифрактометр; диапазон детектируемых углов рассеяния обеспечивает хорошее разрешение в Q-интервале 0,7 - 21 Å-1. Система окружения образца позволяет проводить эксперименты по неупругому рассеянию и дифракции при низких температурах (5-300 K) и высоком давлении (до 400 МПа).
Исследовательская программа спектрометра NERA включает в себя изучение водородсодержащих систем, биологически активных веществ, органических соединений, а также изучение свойств динамических комплексов с переносом электрического заряда и т. д.

Рис. 2. Схема детекторов нейтронного рассеяния.

 1 – образец
2 – Be-фильтры
3 – коллиматоры
4 – He3-детекторы (INS и QNS)
5 – PG-анализаторы (INS)
6 – монокристаллические анализаторы (QNS)
7 – детекторы для дифракции высокой интенсивности
8 – дифракционные детекторы с хорошей коллимацией
9 – защита спектрометра
10 – зеркальная нейтронная направляющая с никелевым покрытием в вакуумной трубке
11-12 – диафрагмы и монитор падающего пучка 7b
13 – вакуумный нейтроновод

 Рис. 3. Вид спектрометра НЕРА.

 

Основные параметры

 

Нейтроновод Зеркало, вакуум
Поперечный размер нейтроновода 50×160 мм2
Поток тепловых нейтронов на образце 4.6×106 н/см2
Диапазон длин волн 0.8-7.0 Å
Диапазон углов рассеяния 10о-170о
Диапазон переданных энергий (I NS) 1-130 мэВ
Телесный угол в экспериментах по неупругому рассеянию ~ 0.2 ср
Диапазон по переданному импульсу (квазиупругое рассеяние) 0.1-3.0 Å-1
Расстояние замедлитель-образец 109.5 м
Расстояние образец-детектор 0.815 m (INS с Be-фильтром)
  1.015 m (INS с монокристаллом)
  1.745 m (QNS высокого разрешения)
  1.415 m (нейтронная дифракция)
Разрешение  
Неупругое рассеяние См. Рис. 4
Квазиупругое рассеяние DЕ=40-600 мкэВ
Нейтронная дифракция Dd/d=0.4% для l>1 Å
Окружение образца Гелиевый рефрижератор замкнутого цикла (4-300 К и 100-400 К). Камера высокого давления до 10 кБар

 Рис. 4. Разрешение для неупругого рассеяния.