Лаборатория
Нейтронной Физики
им. И.М. Франка

Мобильное меню

Развитие комплекса спектрометров

Успешное решение научных задач с помощью рассеяния тепловых нейтронов во многом зависит от совершенства экспериментального оборудования и программного обеспечения, с помощью которого оно управляется. Одним из наиболее важных элементов любой установки является детекторная система, которая должна обеспечить регистрацию рассеянного излучения в необходимом диапазоне углов с оптимальными параметрами временного и пространственного разрешения. Непосредственная регистрация нейтронного излучения невозможна из-за отсутствия у нейтронов электрического заряда. Это достигается размещением на пути тепловых нейтронов определённого вещества (конвертера), при взаимодействии с которым происходят ядерные реакции с образованием заряжённых частиц и γ-квантов. И уже это вторичное излучение регистрируется стандартными методами обнаружения заряжённых частиц. Для реализации этой схемы регистрации нейтронного излучения создаются разнообразные детекторы с использованием всех изотопов в качестве конвертеров, соответствующих возрастающим требованиям по пространственному и временному разрешению при высокой эффективности регистрации. Это требует разработки новых технологий и подходов к техническим решениям, раскрывающим достоинства каждого изотопа в применении к детекторам, предназначенным для решения своего круга задач.
Не менее важно иметь возможность оперативного управления элементами установки для выделения требуемого спектрального диапазона в выведенном пучке, сечения пучка, угловой расходимости и т.д. Требуемую конфигурацию установки в том или ином измерении обеспечивают различные устройства позиционирования в пространстве и во времени. При этом точность выполнения операций по установке отдельного элемента установки в то или иное положение или состояние должна быть максимальной, чтобы совместная работа различных элементов обеспечивало максимальную разрешающую способность установки в целом. Это касается и устройств окружения образца, которые задают определенные условия на изучаемом объекте: температуру, давление, магнитное поле и т.д. Возможность тонкой настройки внешних параметров позволяет получать более точные данные об изучаемом объекте или явлении. Обеспечение точных настроек, визуализации и удаленного управления экспериментом реализуется комбинацией использования высокоточных механических устройств, электроники и программного обеспечения. Все вместе помимо самого источника нейтронов определяет качество установки и ее востребованность у экспериментаторов.