Способ измерения временной зависимости упругого когерентного рассеяния нейтронов в кристалле

 

"- =<";з- .юя

О П И14.""."-"А,:И 44 Е

270l03

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 21g, 18/10

Заявлено 24.Ш.1969 (№ 1316364/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 08 V.1970. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания ЗОХ11.1970

МПК H Olj 39Л0

УДК 621 039(088 8) Номитет по аелатс изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

В. В. Нитц

Объединенный институт ядерных исследований

Заявитель

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННОЙ ЗАВИСИМОСТИ УПРУГОГО ОГЕРЕНТНОГО РАССЕЯНИЯ НЕЙТРОНОВ В КРИСТАЛЛЕ

Изобретение относится к методам изучения физики твердых тел, например кристаллов.

Известный способ измерения упругого когерентного сечения рассеяния нейтронов на кристалле при резком изменении внешних условий, например при воздействии магнитного или электрического поля, осуществляют на импульсном источнике излучения при временном разрешении не менее 100 мксек.

Предлагаемый способ позволяет облучать кристалл непрерывно и уменьшить временное разрешение до нескольких микросекунд. Для этого ячейки детектора располагают по дуге окружности с центром на кристалле, рассеяние «белого» пучка на образце производят в течение всего переходного процесса. Детектором производят поочередный счет нейтронов различных длин волн, начиная с нейтронов с наименьшей длиной волны, рассеянных в начале переходного процесса, и кончая нейтронами с наибольшей длиной волны, рассеянных в конце исследуемого интервала переходного процесса. Поочередный счет нейтронов производят с соединенных в группы ячеек детектора так, что импульсы с первой из них, соответствующие наименее быстрым нейтронам, следуют в анализатор импульсов без задержки, а импульсы с каждой последующей группы проходят с задержкой Т- )тИ относительно предыдущей группы, где iVi — общее число ячеек, Т вЂ” длительность цикла регистрации нейтронов детектором, т †- длительность измеряемого интервала переходного процесса.

Фиг. 1 и 2 поясняют предлагаемый способ измерения упругого когерентного рассеяния нейтронов в случае поликристаллического и монокристаллического образцов.

Тепловь;е нейтроны упруго-когерентно рассеиваются на поликристаллическом 1 или монокристаллическом 2 образце. При стационарном реакторе рассеяние происходит постоянно.

В каждом направлении рассеиваются нейтроны определенной длины волны в соответствии с условием

15 где 8 — угол отражения, d — величина межплоскостного расстояния для используемой кристаллографической плоскости, n — целое число.

В случае поликристаллического образца используют щелевой коллиматор 8 в первичном пучке. Переход от одного стационарного состояния к дрхгому вызывается периодическими импульсами внешнего поля прямоугольной формы от генератора 4. Длительность этих импульсов больше длительности т переходного процесса. В случае импульсного источника reЗО нератор импульсов синхронизирован со вспыш270103 ками источника, чтобы во время переходного процесса рассеивались нейтроны необходимой длины волны.

Многоячеистый детектор 5 представляет собой, например, ряд газоразрядных счетчиков, установленных вплотную один к другому перпендикулярно плоскости рассеяния нейтронов по дуге окружности с центром на образце.

Ячейки детектора через блок пропускания б соединены с многоканальным временным анализатором 7, запускаемым синхронно с каждым импульсом внешнего поля. Блок пропускания 6 открывается для прохождения импульсов на анализатор 7 поочередно со всех ячеек детектора 5, начиная с первой ячейки, соответствующей нейтронам с наибольшей скоростью. При этом время разрешения уменьшается до нескольких микросекунд.

В случае использования импульсного источника расстояние между источником и образцом должно быть достаточно малым, а длительность вспышки нейтронов достаточно большой, чтобы в любой момент переходного процесса интенсивность в первичном пучке нейтронов была достаточной.

Можно существенно увеличить интенсивность счета нейтронов без ухудшения разре,шения. Для и-кратного увеличения интенсивности необходимо, чтобы импульсы поступали ,одновременно с и последовательно расположенных ячеек. Через определенный интервал времени «закрывается» ячейка, соответствующая наименьшей длине волны нейтронов, и

«открывается» новая с большей длиной волны. Импульсы поступают одновременно с группы последовательно расположенных ячеек, причем с первой из них, соответствующей наименее быстрым нейтронам, импульсы проходят в анализатор без задержки, со второй с задержкой Т /тИ, с третьей — с задержкой

2T2j N и т. д., где N — общее число ячеек, 4

Т вЂ” длительность цикла регистрации нейтронов детектором, т — длительность измеряемого интервала переходного процесса.

5 Предмет изобретения

1. Способ измерения временной зависимости упругого когерентного рассеяния нейтронов в кристалле с помощью рассеяния «белого» пучка нейтронов на моно- или поликристаллическом образце, претерпевающем переход от одного стационарного состояния к другому под действием периодического импульсного вне ннего воздействия поля, и периодического анализа рассеянных в многоячеистый детектор нейтронов многоканальным временным анализатором, отличающийся тем, что, с целью улучшения временного разрешения и использования стационарных источников нейтронов, ячейки детектора располагают по дуге окружности с центром на кристалле, рассеяние «белого» пучка на образце производят в течение всего переходного процесса, детектором производят поочередный счет нейтронов различных длин волн, начиная с нейтронов с наименьшей длиной волны, рассеянных в начале переходного процесса, и кончая нейтронами с наибольшей длиной волны, рассеянных в конце исследуемого интервала переходного процесса.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью увеличения интенсивности счета, поочередный счет нейтронов производят с соединенных в группы ячеек детектора так, что импульсы с первой из них, соответствующие наименее быстрым нейтронам, следуют в анализатор импульсов без задержки, а импульсы с каждой последующей группы проходят с задержкой T2/.ñN относительно предыдущей группы, где N — общее число ячеек, Т вЂ” длительность цикла регистрации нейтронов детек40 тором, т — длительность измеряемого интервала переходного процесса.

270103

Фиг. 2

Фиг.1

Заказ 2143/9 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4(5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Н. С. Соловьев

Редактор Т. 3. Орловская Техред А. А. Камышникова Корректор Л. И. Гаврилова