Ответственные за установку
Горемычкин Евгений Анатольевич
Россия, Московская обл., г.Дубна, ул. Жолио-Кюри, 6
тел. +7 (49621) 6-54-86
e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Худоба Дорота Марта
Россия, Московская обл., г.Дубна, ул. Жолио-Кюри, 6
тел. +7 (49621) 6-50-96
e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Основные направления исследований
- Молекулярная динамика водород содержащих соединений, включая фармакологические вещества;
- Атомная динамика и структура конденсированного состояния, в частности, изучение веществ с фазовым полиморфизмом;
- Исследование магнитной и атомной динамики сильно коррелированных систем.
Общий вид установки 
Окружение образца 
Описание установки
Спектрометр НЕРА предназначен для измерения спектров элементарных возбуждений в конденсированных средах, которые дают важную информацию о межатомных взаимодействиях на микроскопическом уровне, что позволяет максимально корректно определить физическую модель атомной/магнитной динамики/структуры исследуемого вещества, с использованием современных феноменологических и ab initio моделей, а также квантово-химических расчетов.
В экспериментах по неупругому рассеянию нейтронов (НРН) измеряется изменение энергии и переданного импульса нейтроном в процессе его взаимодействия с объектом исследования.
Спектрометр НЕРА является инструментом в обратной геометрии и ниже приведено описание его составных частей и их функциональное назначения. После формирования нейтронного импульса в активной зоне реактора, нейтроны проходят через замедлитель, в котором происходит их конвертация (замедление) из быстрых в тепловые. Для подавления фона быстрых нейтронов (не все быстрые нейтроны замедляются до тепловых) и сателлитного пика, на расстоянии 5.5 м расположен прерыватель. Вслед за ним расположен сплиттер, который расщепляет начальный пучок тепловых нейтронов на три. Это позволяет иметь три независимых инструмента на одном канале и соответственно проводить одновременно три эксперимента различного типа. Далее пучок проходит через лямда-чоппер, позволяющий вырезать нужную часть спектра падающих нейтронов. Нейтроны посредством зеркального нейтроновода в вакуумном кожухе доставляются к узлу образца спектрометра. Нейтроновод состоит из двух частей: первая часть - 75 м прямой с постоянным сечением пучка 16х5 см и вторая часть - 25 м вертикально сходящийся с входным сечением 16х5 см и с выходным сечением 5х5 см.. После рассеяния на образце, находящегося в криостате (это позволяет менять температуру образца в широком диапазоне от 5 до 300), нейтроны проходят через анализатор энергии, который состоит из охлажденного бериллиевого фильтра и кристалла анализатора из высоко ориентированного пиролитического графита и таким образам пропуская на детектор нейтроны имеющие конечную энергию 4.65мэВ. Поскольку НЕРА спектрометр в обратной геометрии где образец облучается белым пучком нейтронов, установка детекторов без анализатора энергии позволяет проводить измерения дифракции нейтронов. При этом на НЕРА имеются два типа дифракционных детекторов: с коллимацией (высокие разрешение) и без коллимации (высокая интенсивность). Это дает возможность одновременно с неупругим рассеянием анализировать фазовое состояния вещества.
Таким образом, спектрометр НЕРА дает возможность одновременно измерять два типа спектров: неупругие (динамика исследуемого вещества) и дифракционные (структура). Это позволяет использовать его для изучения широкого круга материалов, от молекулярных кристаллов, гормонов и биологически активных субстанций, до сегнетоэлектриков, электрохимически активных веществ и фуллеренов.
Детальное описание спектрометра НЕРА приведено в [1].
Основные характеристики Нейтроновод Зеркало, вакуум Поперечный размер нейтроновода Вход 50×160 мм2 Выход 50×50 мм2 Поток тепловых нейтронов на образце 4.6×106 н/см2/с Диапазон длин волн 0.8-7.0 Å Диапазон углов рассеяния 10о-170о Диапазон переданных энергий (I NS) 1-160 мэВ Телесный угол в экспериментах по неупругому рассеянию ~ 0.2 ср Расстояние замедлитель-образец 109.5 м Расстояние образец-детектор 0.815 m (INS с Be-фильтром) 1.015 m (INS с монокристаллом) 1.415 m (нейтронная дифракция) Разрешение Неупругое рассеяние См. Рис. 4 Нейтронная дифракция Dd/d=0.4% для l>1 Å
Окружение образца
Гелиевый рефрижератор замкнутого цикла (4-300 К). Камера высокого давления до 10 кБар
Публикации
- Natkaniec, D. Chudoba, Ł. Hetmańczyk, V.Yu. Kazimirov, J. Krawczyk, I.L. Sashin and S. Zalewski ‘Parameters of the NERA spectrometer for cold and thermal moderators of the IBR-2 pulsed reactor’ Journal of Physics: Conference Series 554 (2014) 012002
- Z. Malkin, E. A. Goremychkin, K. Siemensmeyer et al, ‘Crystal-field potential and short-range order effects in inelastic neutron scattering, magnetization, and heat capacity of the cage-glass compound HoB12’ PHYSICAL REVIEW B104,134436(2021)
- Hetmanczyk L., Goremychkin E.A., Waliszewski J., Vener M.V., Lipkowski P., Tolstoy P.M., Filarowski A. ‘Spectroscopic Identification of Hydrogen Bond Vibrations and Quasi-Isostructural Polymorphism in N-Salicylideneaniline’ MOLECULES 26 (16), 5043, (2021)