Нейтронно-дифракционный комплекс, ориентированный на работу с идеальными кристаллами

• Автор: Денисов, Дмитрий Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 144 с.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Методика работы с идеальными кристаллами
1.1 Дифракция нейтронов на идеальных кристаллах
1.2 Основные спектрометрические схемы
1.2.1 Двухкристальная спектрометрическая схема
1.2.2 Трехкристальная спектрометрическая схема
1.2.3 Четырехкристальная спектрометрическая схема и использование кристаллов с многократным отражением пучка
1.3 Обзор некоторых существующих трехосных дифрактометров, и приборов, ориентированных на работу с идеальными кристаллами
1.4 Требования к дифрактометрам при использовании идеальных кристаллов
Глава 2. Конструкция нейтронно-дифракционного комплекса
2.1 Источник нейтронов - реактор ИРТ
2.2 Универсальный нейтронный дифрактометр с двухкристальным монохроматором
2.2.1 Механические узлы и общая компоновка дифрактометра
2. 2.2 Система термостабилизации
2.2.3 Вспомогательное оборудование
2.3 Нейтронный дифрактометр на дополнительном пучке
2.3.1 Модернизированный шибер реактора
2.3.2 Дополнительный пучок нейтронов
2.3.3 Механические узлы дифрактометра
2.4 Основные характеристики комплекса и его аттестация

Глава 3. Измерительно-управляющая система нейтроннодифракционного комплекса
3.1 Измерительно-управляющая система универсального нейтронного дифрактометра
3.2 Измерительно-управляющая система дифрактометра *
на дополнительном пучке
3.3 Программное обеспечение нейтронно-дифракционного комплекса
3. 3.1 Алгоритмы измерения спектров
3. 3.2 Программа управления дифрактометром
3.3.3 Программа обработки экспериментальных данных
нейтронно-дифракционном комплексе
4.1 Исследование образцов ВТСП керамики методом многократного малоуглового рассеяния нейтронов
4.2 Изучение диффузного рассеяния на кристаллах Ge методом трехкристального спектрометра
Выводы и заключение
Список литературы

Введение.
Дифракция и малоугловое рассеяние нейтронов являются наиболее распространенными методиками, занимающими значительную -часть от экспериментальных ресурсов и объема исследований, проводящихся в настоящее время на реакторах стационарного действия, в особенности с малым и среднем потоком тепловых нейтронов. Подобная ситуация характерна и для реактора Атомного Центра МИФИ, где из десяти штатных горизонтальных экспериментальных каналов (ГЭК), на пяти смонтированы установки, использующиеся для изучения когерентного упругого рассеяния нейтронов на конденсированных средах. В их число входят два дифрактометра, ориентированных на работу с совершенными кристаллами. Эти приборы, установленные на ГЭК 10 и функционировавшие в течение нескольких лет, составляют нейтронно-дифракционный комплекс, представленный в данной диссертации.
Процессы рассеяния нейтронов на идеальных кристаллах описываются динамической теорией дифракции. Исторически многие принципиальные вопросы теории первоначально были решены для рентгеновского излучения Эвальдом, Дарвиным и фон Лауэ. К концу 40-х годов экспериментальные проявления динамического характера дифракции, были обнаружены и изучены, и внимание физиков обратилось к исследованиям этих явлений с помощью других излучений, в частности, тепловых нейтронов.
Наиболее существенные различия между динамическими теориями дифракции рентгеновых лучей и тепловых нейтронов обусловлено сильно локализованным взаимодействием между нейтроном и ядром,

увеличение коэффициента отражения кристалла на его "хвостах". Отражающие стенки кристаллов последовательно подвергаются шлифовке, полировке и глубокому (~ 50 мкм) травлению для удаления поврежденного слоя, который также может вызывать существенное диффузное рассеяние. Коэффициент отражения такого кристалла Им(9) = И"(0), где п - число отражений в пропиленном канале.
1.3 Обзор некоторых существующих трехосных дифрактометров, и приборов, ориентированных на работу с идеальными кристаллами.
При проведении экспериментов по преломлению и зеркальному отражению тепловых нейтронов с помощью двухкристального спектрометра исследуемый объект помещается между двумя кристаллами, и во многих случаях требуется его точный поворот, например, для измерения угла скольжения пучка на преломляющую или отражающую поверхность. При исследовании дифракции нейтронов на совершенных кристаллах для определения углового распределения интенсивности пучка после второго кристалла требуется установка третьего кристалла. Во всех случаях оказывается необходим трехосный прибор, на котором устанавливается либо два совершенных кристалла и объект, на котором происходит преломление или отражение нейтронов, либо три кристалла.
Необходимо отметить, что приборы такого класса не выпускаются серийно и из-за сложности методики в мире насчитываются единицы установок, позволяющих реализовывать многокристальные схемы на идеальных кристаллах.
Наиболее близкими по конструкции аналогами представленного