Лаборатория
Нейтронной Физики
им. И.М. Франка

Мобильное меню

Нейтронный микроскоп на ультрахолодных нейтронах

Благодаря отсутствию монотонной ̆ зависимости длины рассеяния от атомного числа или заряда ядер приводящему существенному различию в показателях преломления не только для близких химических элементов, но и нередко для соседних изотопов одного элемента, а также наличию магнитного момента нейтрон оказывается уникальным инструментом для изучения физики и химии, происходящих внутри объекта.

Принципиальная возможность создания нейтронного микроскопа была продемонстрирована экспериментально с ультрахолодными нейтронами (УХН) еще в конце 80-х годов прошлого столетия. Активное развитие в последнее десятилетие неразрушающих методов анализа структуры образцов с помощью нейтронов, а также совершенствование элементов нейтронной оптики снова возродило интерес к нейтронной микроскопии. Это привело к созданию группой MIT совместно с NIST нейтронного микроскопа на холодных нейтронах. Почти одновременно в PSI также был создан нейтронный микроскоп для холодных нейтронов, который уже перешел в стадию пользовательского инструмента.

Получаемый контраст в изображении в нейтронных микроскопах на холодных нейтронах основывается на изменении интенсивности пучка за счет поглощения или рассеяния в образце. Использование УХН в этом случае имеет ряд преимуществ. Первое, это увеличение контраста за счет роста сечения всех процессов как 1/v, где v-скорость нейтрона. Заметное отличие от единицы показателя преломления для таких нейтронов позволяет обсуждать методы получения изображения, основанные на фазовом контрасте, что открывает возможности исследования объектов достаточно прозрачных для нейтронов. Нейтронный микроскоп на ультрахолодных нейтронах

 

Цель работы: Расчет оптимальной модели зеркального нейтронного микроскопа для ультрахолодных нейтронов с компенсацией гравитационных аберраций магнитным полем.

Задачи:

  1. Изучение метода расчета оптических систем для УХН.
  2. Расчет и создание Монте-Карло модели нейтронного микроскопа с с компенсацией гравитационных аберраций магнитным полем.
  3. Анализ требований к геометрии.
  4. Оптимизация геометрии с учетом разрешающей способности и светосилы микроскопа.