Лаборатория
Нейтронной Физики
им. И.М. Франка

Мобильное меню

ГРЭИНС

Ответственные за установку
Авдеев Михаил Васильевич
Тел. +7(49621) 6-26-74
E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Основные направления исследований 

  1. Рефлектометрия в вертикальной плоскости рассеяния;
  2. Границы раздела жидких сред;
  3. Рассеяние поляризованных нейтронов.

Общий вид установки

Общий вид установки

Описание установки

Рефлектометр ГРЭИНС предназначен для исследований поверхностей и границ раздела «мягких» и жидких сред с помощью отражения тепловых нейтронов. Исследуемая система имеет горизонтальную плоскость (вертикальная плоскость отражения). Первоначальный пучок нейтронов, поступающий от холодного замедлителя в зоне реактора, коллимируется в горизонтальной плоскости с помощью системы щелей. Для регулирования угла, под которым он падает на образец (0.5-25 мрад), используется специальное нейтронное зеркало – дефлектор. Так как отклоняющее зеркало отражает только тепловые нейтроны (длина волны > 0.05 нм), то оно выполняет также функцию отделения пучка тепловых нейтронов от быстрых нейтронов (длина волны < 0.05 нм), которые являются источником фона. После отражения от плоскости образца рассеянный пучок попадает на позиционно-чувствительный детектор большой площади. Позиционная чувствительность дает возможность анализа рассеянного пучка по двум направлениям (в вертикальной и горизонтальной плоскостях) и таким образом определяет реализацию так называемой полной 3-х мерной рефлектометрии:

1) Анализ полного зеркального отражения (измерение зависимости отражательной способности системы в точке максимума, как функции модуля переданного импульса);

2) Анализ незеркального отражения (измерение диффузного рассеяния в вертикальной плоскости как функции вектора переданного импульса);

3) Анализ малоуглового рассеяния под скользящими углами (GISANS) (измерение диффузного рассеяния в горизонтальной плоскости как функции вектора переданного импульса).

Основные характеристики

Поток тепловых нейтронов на образце

~ 1-2 х106 с-1 см-2

Используемые длины волн

0.05 – 1 нм

Измеряемые углы отражения

2 – 20 мрад

Диапазон векторов рассеяния

0.05 – 3 нм-1

Разрешение

< 5%

Окружение образца

  1. Специализированные ячейки для измерений отражения на границах раздела жидкость-воздух, жидкость-твердое тело, воздух-твердое тело
  2. Термостат для диапазона температур (-20 – 180 °С)

Публикации

  1.  Авдеев, М. В.; Боднарчук, В. И.; Петренко, В. И.; Гапон, И. В.; Томчук, А. В.; Нагорный, А. В.; Ульянов, В. А.; Булавин, Л. А.; Аксенов, В. Л. Нейтронный Времяпролетный Рефлектометр “ГРЭИНС” с Горизонтальной Плоскостью Образца На Реакторе ИБР-2: Возможности и Перспективы. Кристаллография, 2017, 62 (6), 1014–1021. https://doi.org/10.7868/S0023476117060029.
  2.  Avdeev, M. V.; Rulev, A. A.; Bodnarchuk, V. I.; Ushakova, E. E.; Petrenko, V. I.; Gapon, I. V.; Tomchuk, O. V.; Matveev, V. A.; Pleshanov, N. K.; Kataev, E. Y.; et al. Monitoring of Lithium Plating by Neutron Reflectometry. Appl. Surf. Sci., 2017, 424, 378–382. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2017.01.290.
  3. Kutsenko, V. Y.; Artykulnyi, O. P.; Petrenko, V. I.; Avdeev, M. V.; Marchenko, O. A.; Bulavin, L. A.; Snegir, S. V. Isotope Effect in Heavy/Light Water Suspensions of Optically Active Gold Nanoparticles. Appl. Nanosci., 2019, 9 (5), 957–963. https://doi.org/10.1007/s13204-018-0792-y.
  4. Nagornyi, A.; Petrenko, V. I.; Rajnak, M.; Gapon, I. V.; Avdeev, M. V.; Dolnik, B.; Bulavin, L. A.; Kopcansky, P.; Timko, M. Particle Assembling Induced by Non-Homogeneous Magnetic Field at Transformer Oil-Based Ferrofluid/Silicon Crystal Interface by Neutron Reflectometry. Appl. Surf. Sci., 2019, 473, 912–917. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2018.12.197.
  5. Avdeev, M. V.; Rulev, A. A.; Ushakova, E. E.; Kosiachkin, Y. N.; Petrenko, V. I.; Gapon, I. V.; Kataev, E. Y.; Matveev, V. A.; Yashina, L. V.; Itkis, D. M. On Nanoscale Structure of Planar Electrochemical Interfaces Metal/Liquid Lithium Ion Electrolyte by Neutron Reflectometry. Appl. Surf. Sci., 2019, 486, 287–291. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.04.241.
  6. Tropin, T. V.; Karpets, M. L.; Kosiachkin, Y.; Gapon, I. V.; Gorshkova, Y. E.; Aksenov, V. L. Evaluation of Fullerenes C60/C70 Layers in Polystyrene Thin Films by Neutron and X-Ray Reflectometry. Fullerenes, Nanotub. Carbon Nanostructures, 2021, 29 (10), 819–824. https://doi.org/10.1080/1536383X.2021.1901276.
  7. Hrubovčák, P.; Dushanov, E.; Kondela, T.; Tomchuk, O.; Kholmurodov, K.; Kučerka, N. Reflectometry and Molecular Dynamics Study of the Impact of Cholesterol and Melatonin on Model Lipid Membranes. Eur. Biophys. J., 2021, 50(7), 1025–1035. https://doi.org/10.1007/s00249-021-01564-y.
  8. Karpets, M., Rajnak, M., Petrenko, V., Gapon I., Avdeev M., Bulavin L., Timko, M., Kopcanský, P., Electric field-induced assembly of magnetic nanoparticles from dielectric ferrofluids on planar interface, Journal of Molecular Liquids, 2022, 362, 119773. https://doi.org10.1016/j.molliq.2022.119773.