极化 3 He中子极化系统研制及其在中子散射中的应用研究

发布时间：2021-02-02 09:35

　　中子不带电、具有磁矩的特性使其成为有别于X射线、电子束等其它探测手段的独特物质内部结构探针,而中子一旦极化,使用极化中子散射技术将更进一步的发挥中子作为物质探针的优势和独特之处。一方面,不带电的极化中子可避开库仑相互作用,深入磁性材料内部,通过其磁矩与磁性材料的相互作用,获得其它探测方式难以获得的结构信息;另一方面,通过将能量改变或散射矢量信息编码于极化中子自旋在磁场中的进动,可以以更高的分辨率测量非弹性散射的能量变化和弹性小角散射的角度,这是自旋回波谱仪技术的基础。所有基于极化中子的技术和仪器都需要非常有效的中子极化器和中子极化分析器。基于极化3Hc的中子极化和分析系统,是目前已知较好的中子极化和分析技术,是美国国家标准局、美国橡树岭国家实验室、法国ILL等诸多世界知名实验室普遍采用的技术,也是目前包括中国绵阳研究堆在内的国内三大中子源准备采用的技术。极化3He系统可进一步分解为四个子系统:光泵系统、3He玻璃容器的封装系统、磁场环境和极化率测量系统,整个系统的加装需要考虑到具体谱仪的特点及能用空间。以中国绵阳研究堆为依托平台,以极化3He系统的设计、优化和在中子散射谱仪上的加装为目... 

【文章来源】：中国工程物理研究院北京市

【文章页数】：147 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

中子、X射线和电子与物质相互作用

ｘ－Ｒａｙｓ?〇？？＾？？??（Ｃｌｏｕｄ?ＩＡ）??ｎｕｄｅｕｓ?＾?Ｇ?Ｗ?＾?Ｏ??ｅｌｅｃｔｒｏｎ?ｃｌｏｕｄ??图１．１中子、ｘ射线和电子与物质相互作用??这几种探测手段都各有优势和应用范围，如图１．１，可以看出，中子相对??于其他探测手段有些特有的优点。中子直接与原子核相互作用，而Ｘ射线和电??子都是与核外的电子云相互作用。相比于Ｘ射线和电子，中子可以与材料更深??层的原子核相互作用。此外，中子还具有对轻元素灵敏，对临近元素和同位??

极化３Ｈｅ中子极化系统研制及其在中子散射中的应用研究能达到的能量分辨以及角度分辨率有限。自旋回波技术由于其原角度信息编码于中子自旋在磁场中的进动，通过直接测量整个散射化率来表征样品特性，大大拓展了中子散射技术所能达到的能量和分辨。例如，就非弹性散射来说，传统的中子散射技术一般能量分ｅｌ／或者＂ｅＶ?，而自旋回波技术最小能量分辨能达ｎｅＶＭ２４，?２５丨。??目前，极化中子散射技术在国际上己经有了广泛的应用，在国外的很谱仪、中子小角谱仪、热中子三轴和飞行时间谱仪上都有应用，如研究堆ＪＲＲ３的研宄堆上的小角谱仪，柏林ＢＥＮＳＣ的ＳＡＮＳ仪器Ｖ４仪。??ｖｌｉｔ

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]3He极化腔及充气系统的设计与制作[D]. 冼文多.兰州大学 2015



本文编号：3014481