Экспериментальный стенд для методических работ с поляризованными нейтронами на реакторе ИР-8

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Приведены результаты работы по созданию экспериментального стенда для отладки методов работы с поляризованными нейтронами на реакторе ИР-8. Была разработана схема поляризации монохроматического пучка нейтронов и ее анализа с использованием спин-флиппера Мезея. На пучке поляризованных нейтронов реализована рефлектометрическая схема измерений тонкопленочных образцов и экспериментально измерены коэффициенты отражения от немагнитных слоев. Полученные на стенде результаты подтверждают возможность реализации в дальнейшем нескольких методик исследования конденсированных сред: методов рефлектометрии с поляризованными нейтронами, деполяризации и радиографии с поляризованными нейтронами. Эти методы исследований реализованы на реакторе ИР-8 впервые.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. О. Серов

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: savch92@gmail.com
Россия, Москва, 123182

П. С. Савченков

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”; Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Автор, ответственный за переписку.
Email: savch92@gmail.com
Россия, Москва, 123182; Москва, 115409

А. В. Рогачев

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: savch92@gmail.com
Россия, Москва, 123182

А. И. Калюканов

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: savch92@gmail.com
Россия, Москва, 123182

В. И. Боднарчук

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”; Объединенный институт ядерных исследований; Государственный университет “Дубна”

Email: savch92@gmail.com
Россия, Москва, 123182; Дубна, 141980; Дубна, 141980

А. В. Белушкин

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”; Объединенный институт ядерных исследований; Казанский федеральный университет

Email: savch92@gmail.com
Россия, Москва, 123182; Дубна, 141980; Казань, 420008

Список литературы

  1. Глазков В.П., Соменков В.А., Эм В.Т. // ВАНТ. Сер. Физика ядерных реакторов. 2017. № 3. С. 33.
  2. Эм В.Т., Карпов И.Д., Сумин В.В. // В мире неразрушающего контроля. 2018. Т. 21. № 1. С. 20.
  3. Рубцов А.Б., Мирон Н.Ф., Соменков В.А., Боднарчук В.И., Ярадайкин С.П. // Поверхность. Рентген, синхротр. и нейтрон. исслед. 2011. № 2. С. 5.
  4. Glazkov V.P., Naumov I.V., Shilshtein Sh.S. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 1988. V. 264. P. 369. https://doi.org/10.1016/0168-9002(88)90925-4
  5. Глазков В.П., Калоян А.А., Коваленко Е.С., Подурец К.М., Соменков В.А., Яковенко Е.В. // Приборы и техника эксперимента. 2014. № 5. С. 18.
  6. Соменков В.А., Глазков В.П., Эм В.Т., Гуреев А.И., Мурашев М.М., Садыков Р.А., Аксенов С.Н., Трунов Д.Н., Столяров А.А., Алексеев А.А., Кравчук Л.В. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2019. № 9. С. 93. https://doi.org/10.1134/S0207352819090142
  7. Наумов И.В., Петушков С.А., Подурец К.М. Трехосный нейтронный спектрометр на идеальных кристаллах СТОИК. Препринт ИАЭ-4368/4. М.: ИАЭ, 1986. 25 с.
  8. Toperverg B.P. // Phys. Metals Metallogr. 2015. V. 116. № 13. P. 1337. https://doi.org/10.1134/S0031918X15130025
  9. Causer G.L., Guasco L., Paull O., Cortie D. // Phys. Stat. Sol. RRL. 2023. V. 17. № 6. P. 2200421. https://doi.org/10.1002/pssr.202200421
  10. Боднарчук В.И., Булкин А.П., Кравцов Е.А., Плешанов Н.К., Сыромятников В.Г., Ульянов В.А. // Кристаллография. 2022. Т. 67. № 1. С. 57. https://doi.org/10.31857/S0023476122010040
  11. Никитенко Ю.В., Сыромятников В.Г. Рефлектометрия поляризованных нейтронов. М.: Физматлит, 2013. 218 с.
  12. Зубавичус Я.В., Мухамеджанов Э.Х., Сенин Р.А. // Природа. 2013. № 12. С. 37.
  13. Лебедев А.М., Меньшиков К.А., Назин В.Г., Станкевич В.Г., Цетлин М.Б., Чумаков Р.Г. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2021. № 10. С. 44. https://doi.org/ 10.31857/S1028096021100125
  14. Подурец К.М., Погорелый Д.К., Калоян А.А., Коваленко Е.С., Кон В.Г. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2012. № 10. С. 66.
  15. Mezei F. // Z. Physik. 1972. V. 255. Р. 146. https://doi.org/10.1007/BF01394523
  16. Belushkin A., Bogdze A.l, Zhuravlev V. 1D Position-Sensitive Detector for Thermal Neutrons, Tech. Rep., Frank Laboratory of Neutron Physics, 2006.
  17. Savchenkov P.S., Nikolaev K.V., Bodnarchuk V.I., Pirogov A.N., Belushkin A.V., Yakunin S.N. // J. Appl. Crystallogr. 2024. V. 57. P. 1940. https://doi.org/10.1107/S1600576724010367
  18. Foreman-Mackey D., Hogg D.W., Lang D., Goodman J. // Publ. Astronom. Soc. Pacific. 2013. V. 125. № 925. P. 306. https://doi.org/10.1086/670067
  19. Karamanis M., Beutler F., Peacock J.A. // Monthly Notices Royal Astronom. Soc. 2021. V. 508. № 3. P. 3589. https://doi.org/10.1093/mnras/stab2867
  20. Blundell S., Bland J. // Phy. Rev. B. 1992. V. 46. № 6. Р. 3391. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.46.3391

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема стенда нейтронной рефлектометрии: 1 — монохроматор Cu(111); 2 — ГЭК-5; 3 — коллиматор ГЭК-5; 4 — вставка в коллиматор; 5 — суперзеркало-поляризатор; 6 — регулируемая щель; 7 — спин-флиппер; 8 — узел образца; 9 — суперзеркало-анализатор; 10 — одномерный позиционно-чувствительный детектор.

Скачать (29KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Данные эксперимента по определению степени поляризации пучка нейтронов: а – спин-флиппер выключен; б — спин-флиппер включен. Символы — экспериментальные данные, сплошная линия — подгонка модели. Штриховая (1) и штрихпунктирная (2) линии отвечают вкладам поляризованных нейтронов и прямого пучка нейтронов соответственно. Пунктирная линия обозначает фон.

Скачать (44KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Коэффициент отражения нейтронов от пленки Ni/SiO2: точки — экспериментальные значения коэффициента отражения; линии — результат подгонки с использованием байессовского подхода и моделирования методом Монте-Карло [11], приведены 100 экземпляров из апостериорного распределения.

Скачать (16KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Апостериорное распределение толщины слоя Ni в пленке Ni/SiO2 по результатам обработки данных нейтронной рефлектометрии.

Скачать (19KB)
Метаданные

© Институт физики твердого тела РАН, Российская академия наук, 2025