Поляризующее зеркало

 

Ъ

:. I в Ч1»

,>и „" л пQ " !„: A ) -

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 437476

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) 3 аявлено 30.11.72 (21) 1851791/26-25 с присоединением заявки ¹ (32) Приоритет

Опубликовано 05.07.75. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 30.10.75 (51) М. Кл. G 01t 1/32

Государственный комитет

Совета Министров СССР цо делам изобретений и открытий (53) УДЕ(539.171.6 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. М. Драбкин, А, Ф. Щебетов и А. И. Окороков

Ленинградский институт ядерной физики им. Б. П. Константинова (71) Заявитель

° (54) ПОЛЯРИЗУЮЩЕЕ ЗЕРКАЛО

О, = >, — (и, + b,) .20

Изобретение относится к нейтронной физике и может найти применение при получении высокополяризованных пучков медленных нейтронов.

Известны поляризующие зеркала, работающие по принципу полного отражения нейтронов от поверхности намагниченного ферромагнетика, и представляющие собой, например, полированные ферромагнитные пластины. Однако эти зеркала отличаются необходимостью создания больших магнитных полей для намагничивания пластин до насыщения и трудностью высококачественной полировки ферромагнетика. Недостаточное качество полировки приводит к уменьшению коэффициента отра>кения нейтронов и уширению отраженного нейтронного пучка.

Известны также зеркала, состоящие из тонкого слоя (порядка 0,1 — 0,3 мк) ферромагнетика, нанесенного на стеклянную подложку. Однако .стекло является материалом легко поддающимся полировке, а тонкое ферромагнитное покрытие быстро намагничивается и практически сохраняет качество полированной поверхности подложки. При использовании такого зеркала невозможно получить высокую степень поляризации из-за частичного отражения нейтронов от границы ф@рром агнетик — стекло.

Цель предлагаемого изобретения — повышение степени поляризации нейтронов прн отражении от зеркала с подложкой из отражающего материала.

5 Для этого между подложкой и ферромагнитным слоем введен тонкий проме>куточный слой из материала с отр:шательной амплитудой когерентного ряс"ся пя и с большим сечеппем поглощения: ейтронов, например, 10 сплав титана с гадоли", нем, На черте>ке показанo предлагаемое зеркало.

Поляризующее зеркало состоит из толстой стеклянной подложки 1, промежуточного слоя

2 и ферромагнитного слоя 3. При падении неполяризованного пучка медленных нейтронов па поверхность зеркала происходит отражение нейтронов в пределах критического угля где i. — длина волны падающих нейтронов;

„V — число атомов в единице объема; аз

25 амплитуда ядерного когерентпого рассеяния ферромагнетика; b> — амплитуда магнитного рассеяния; знаки «+» и « — » относятся к ориентации спина нейтронов соответственно

-3

30 по и против магнитного поля Н, 437470

Составитель И. Авчнев

Редактор Н. Козлова Техред Л. Казачкова Корректоры: Л. Денискина и И. Позняковская

Заказ 2924/17 Изд. № 872 Тираж 619 Подписное

LIHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, д. 2

При выполнении условия a> отраженный пучок будет полностью поляризован вдоль поля Н. Нейтроны с отрицательной поляризацией проходят через ферромагнитный слой 3 и попадают в промежуточный слой 2, который обладает большим сечением поглощения нейтронов, в результате чего нейтроны не доходят до отражающей подложки 1.

Для обеспечения прохождения нейтронов в слой 2 без отражения от границы слоев 3 и 2 должно быть выполнено условие a3 — 4,)a, где а — амплитуда когерентного рассеяния слоя 2.

Такое зеркало изготавливают методикой вакуумного напыления двух слоев на полированную стеклянную подложку толщиной

6 мм, шириной 50 мм и длиной 200 мм.

Сначала наносят слой 2 из сплава Ti-T +20 вес. % Cd толщиной 1 мк. Титан обладает отрицательной амплитудой когерентного рассеяния, а гадолиний имеет большое сечение поглощения медленных нейтронов (— 10 бари) . Измерения показывают, что отражающая способность такого слоя (в отсутствии ферромагнитного покрытия) для нейтронов с 7,=4А меньше 0,5%, что позволяет получить поляризующую способность зеркала около 99%. Затем на слой 2 наносят ферромагнитный слой 3 из железа, обогащенного на 80% изотопом 4Ре (для выполнения

5 условия a>(b>). Толщина слоя 3 примерно

0,2 мк.

Экспериментально полученная средняя по спектру поляризация нейтронного пучка с

1о граничной длиной волны л,р — 4А, отраженного от такого зеркала, составляла 97% при

Н(100 э. При этом уширения пучка при отражении практически не наблюдается.

Предмет изобретения

Поляризующее зеркало, содержащее подложку из отражающего материала, например

20 стекла, и тонкий ферромагнитный слой, нанесенный на подложку, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения поляризующей способности зеркала, между подложкой и ферромагнитным слоем введен тонкий проме25 жуточный слой из материала с отрицательной амплитудой когерентного рассеяния и с большим сечением поглощения нейтронов, например, сплава титана с гаполинием.