Small-Angle Neutron Scattering Instrument for Compact Neutron Source DARIA

K. A. Pavlov; Павлов К. А.; N. A. Kovalenko; Коваленко Н. А.; L. A. Azarova; Азарова Л. А.; E. A. Kravtsov; Кравцов Е. А.; T. V. Kulevoy; Кулевой Т. В.; S. V. Grigoriev; Григорьев С. В.

doi:10.31857/S1028096023070130

Установка малоуглового рассеяния нейтронов для компактного нейтронного источника DARIA

Авторы: Павлов К.А.¹^,2, Коваленко Н.А.¹^,2, Азарова Л.А.¹^,2, Кравцов Е.А.³, Кулевой Т.В.⁴, Григорьев С.В.¹^,2
Учреждения:
1. Научный исследовательский центр “Курчатовский институт” – Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова
2. Санкт-Петербургский государственный университет
3. Институт физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН
4. Научный исследовательский центр “Курчатовский институт”
Выпуск: № 7 (2023)
Страницы: 84-92
Раздел: Статьи
URL: https://bakhtiniada.ru/1028-0960/article/view/137786
DOI: https://doi.org/10.31857/S1028096023070130
EDN: https://elibrary.ru/TDGEVP
ID: 137786

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Рассмотрены аспекты экспериментальной реализации метода малоуглового рассеяния нейтронов (МУРН) на нейтронном источнике компактного типа. Сформулировано научное обоснование востребованности установки этого типа. Предложена схема реализации метода МУРН на импульсном источнике нейтронов, обеспечивающая высокую эффективность использования нейтронного пучка за счет ограничения рабочего диапазона длин волн и, как следствие, максимального увеличения частоты и средней по времени мощности/интенсивности источника. Описаны физические параметры ключевых элементов установки, таких как холодный замедлитель нейтронов, каскад прерывателей пучка, коллимационная система, узел образца и широкоапертурный позиционно-чувствительный детектор. Показано, что метод малоуглового рассеяния может быть реализован на импульсном нейтронном источнике университетского типа.

Ключевые слова

малоугловое рассеяние нейтронов, компактный нейтронный источник, времяпролетная техника измерений, моделирование методом Монте-Карло.

Список литературы

Свергун Д.И., Фейгин Л.А. // Рентгеновское и нейтронное малоугловое рассеяние. М.: Наука, 1986. С. 280.
Yoonessi M., Gaier J.R. // ACS Nano. 2010. V. 4. № 12. P. 7211. https://doi.org/10.1021/nn1019626
Grigoriev S.V., Maleyev S.V., Okorokov A.I., Chetverikov Y.O., Georgii R., Böni P., Lamago D., Eckerlebe H., Pranzas K. // Phys. Rev. B. 2005. V. 72. № 13. P. 134420. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.72.134420
Bianchi A.D., Kenzelmann M., DeBeer-Schmitt L., White J.S., Forgan E.M., Mesot J., Zolliker M., Kohlbrecher J., Movshovich R., Bauer E.D., Sarrao J.L., Fisk Z., Petrović C., Eskildsen M.R. // Science. 2008. V. 319. № 5860. P. 177. https://doi.org/10.1126/science.1150600
Iashina E.G., Varfolomeeva E.Yu., Pantina R.A., Bairamukov V.Yu., Kovalev R.A., Fedorova N.D., Pipich V., Radulescu A., Grigoriev S.V. // Phys. Rev. E. 2021. V. 104. P. 064409. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.104.064409
Grigoriev S.V., Iashina E.G., Wu B., Pipich V., Lang Ch., Radulescu A., Bairamukov V.Yu., Filatov M.V., Pantina R.A., Varfolomeeva E.Yu. // Phys. Rev. E. 2021. V. 104. P. 044404. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.104.044404
Hardacre C., Holbrey J.D., Mullan C.L., Youngs T.G., Bowron D.T. // J. Chem. Phys. 2010. V. 133. № 7. P. 074510. https://doi.org/10.1063/1.3473825
Cheng G., Varanasi P., Li C., Liu H., Melnichenko Y.B., Simmons B.A., Kent M.S., Singh S. // Biomacromolecules. 2011. V. 12 № 4. P. 933. https://doi.org/10.1021/bm101240z
Gröger G., Meyer-Zaika W., Böttcher C., Gröhn F., Ruthard C., Schmuck C. // J. Am. Chem. Society. 2011. V. 133 № 23. P. 8961. https://doi.org/10.1021/ja200941a
Chiappisi L., Prévost S., Grillo I., Gradzielski M. // Langmuir. 2014. V. 30. № 7. P. 1778. https://doi.org/10.1021/la404718e
Sanson C., Diou O., Thevenot J., Ibarboure E., Soum A., Brûlet A., Miraux S., Thiaudière E., Tan S., Brisson A., Dupuis V., Sandre O., Lecommandoux S. // ACS Nano. 2011. V. 5. № 2. P. 1122. https://doi.org/10.1021/nn102762f
Hu X., Gong H., Liu H., Wang X., Wang W., Liao M., Li Z., Ma K., Li P., Rogers S., Schweins R., Liu X., Padia F., Bell G., Lu J.R. // J. Coll. Int. Sc. 2022. V. 618. P. 78. Doi S0021979722003812
Prause A., Hechenbichler M., von Lospichl B., Feoktystov A., Schweins R., Mahmoudi N., Laschewsky A., Gradzielski M. // Macromolecules. 2022. V. 55. P. 5849. https://doi.org/10.1021/acs.macromol.2c00878
Misuraca L., Caliò A., Grillo I., Grélard A., Oger P., Peters J., Demé B. // Langmuir. 2020. V. 3. P. 13516.https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.0c02258
Heidari A. // Integr. Mol. Med. 2018. V. 5. P. 1.
Len A., Bajnok K., Füzi J. // Handbook of Cultural Heritage Analysis. Cham: Springer International Publishing. 2022. P. 189. https://doi.org/10.1007/978-3-030-60016-7_8
Krycka K.L., Booth R.A., Hogg C.R., Ijiri Y., Borchers J.A., Chen W., Watson S.M., Laver M., Gentile T.R., Dedon L.R., Harris S., Rhyne J.J., Majetich S.A. // Phys. Rev. Lett. 2010. V. 104. 20. P. 207203. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.104.207203
Куклин А.И., Иваньков А.И., Рогачев А.В., Соловьев Д.В., Исламов А.Х., Ской В.В., Ковалев Ю.С., Власов А.В., Рижиков Ю.Л., Соловьев А.Г., Горделий В.И. // Кристаллография. 2021. Т. 66. № 2. С. 230. https://doi.org/10.31857/S0023476121020089
Авдеев М.В., Еремин Р.А., Боднарчук В.И., Гапон И.В., Петренко В.И., Эрхан Р.В., Чураков А.В., Козленко Д.П. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2018. № 7. С. 5. https://doi.org/10.7868/S0207352818070016
Ковальчук М.В., Воронин В.В., Григорьев С.В., Серебров А.П. // Кристаллография. 2021. Т. 66. № 2. С. 191. https://doi.org/10.31857/S0023476121020065
Carpenter J.M. // Nature Rev. Phys. 2019. V. 1. № 3. P. 177. https://doi.org/10.1038/s42254-019-0024-8
Ott F. Compact Neutron Sources for Neutron Scattering: Doctoral Dissertation. CEA Paris Saclay, 2018.
Павлов К.А., Коник П.И., Коваленко Н.А., Кулевой Т.В., Серебренников Д.А., Субботина В.В., Павлова А.Е., Григорьев С.В. // Кристаллография. 2022. Т. 67. № 1. С. 5.https://doi.org/10.31857/S002347612201009X
Zaccai G., Jacrot B. // Ann. Rev. Biophys. Bioeng. 1983. V. 12. № 1. P. 139. https://doi.org/10.1146/annurev.bb.12.060183.001035
Mildner D.T., Carpenter J.M. // J. App. Crystallogr. 1984. V. 17. № 4. P. 249. https://doi.org/10.1107/S0021889884011468
Cranberg L., Levin J.S. // Phys. Rev. 1956. V. 103. Iss. 2. P. 343. https://doi.org/10.1103/PhysRev.103.343
Lindroos M., Bousson S., Calaga R. et al. // Nucl. Instrum. Metods Phys. Res. B. 2011. V. 269. Iss. 24. P. 3258. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2011.04.012
Григорьев С.В., Пшеничный К.А., Барабан И.А., Родионова В.В., Чичай К.А., Хайнеманн А. // Письма в ЖЭТФ. 2019. Т. 110. № 12. С. 799. https://doi.org/10.1134/S0370274X19240068
Subbotina V.V., Pavlov K.A., Kovalenko N.A., Konik P.I., Voronin V.V., Grigoriev S.V. // Nucl. Instrum. Metods Phys. Res. A. 2021. V. 1008. P. 165462. https://doi.org/10.1016/j.nima.2021.165462