Тематический семинар по методике и технике нейтронного эксперимента

18.06.2024 11:00 конференц-зал зд. 119

В последнее десятилетие появились низкоразмерные нейтронные замедлители из почти чистого пара-водорода (pH2). Благодаря большой разнице в сечении рассеяния pH2 между тепловыми и холодными нейтронами, модераторы в виде трубок или дисков обеспечивают значительное увеличение яркости по сравнению с традиционными холодными источниками. Однако малый размер замедлителей в некоторых случаях затрудняет полное освещение образца, что приводит к неоднородности профиля пучка на образце.

Для определения оптимального размера замедлителя мы разработали новый подход, учитывающий такие параметры прибора, как размер образца и угловое разрешение. Он основан на соображениях фазового пространства, и для его проверки было проведено обширное моделирование методом Монте-Карло. Этот метод особенно полезен при проектировании новых нейтронных приборов и источников нейтронов.

Мы также представляем новый аналитический подход к расчету яркости низкоразмерных замедлителей. Наши результаты показывают, что, поскольку увеличение яркости является по сути приповерхностным эффектом, прямоугольные замедлители с высоким аспектным отношением обеспечивают даже более высокую яркость холодных нейтронов, чем замедлитель, оптимизированный для ESS. Полученные результаты находятся в отличном согласии с расчетами MCNP.

Для решения проблемы компромисса между увеличением яркости и интенсивностью нейтронного пучка в низкоразмерных замедлителях мы предлагаем шахматные и лестничные сборки замедлителей с хорошо развитой общей поверхностью. Такая конфигурация обеспечивает широкие интенсивные нейтронные пучки при сохранении высокой яркости узкого замедлителя. Применяя эту геометрию, можно достичь прироста яркости от 2.5 до 3.5 по сравнению с обычным замедлителем того же размера.