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: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Худоба Дорота Марта
Россия, Московская обл., г.Дубна, ул. Жолио-Кюри, 6
тел. +7 (49621) 6-50-96
e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
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/с |
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.