Устройство для определения поляризационных характеристик ферромагнитных пленок на ультрахолодных нейтронах

Устройство для определения поляризационных характеристик ферромагнитных пленок на ультрахолодных нейтронах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛЯРИЗАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ФЕРРОМАГНИТНЫХ ПЛЕНОК НА УЛЬТРАХОЛОДНЫХ НЕЙТРОНАХ (УХН), содержащее ловушку УХН с заслонкой, нейтроновод с раз/ / /J 15 рывом для установки пленки, магнит для намагничивания пленки, устройство для ввода и вывода пленки из разрыва нейтроновода, спиновый флиппер и нейтронньш детектор,, отличающееся тем, что, с целью определения дифференциальньгх поляризационных характеристик пленок, в него дополнительно введены ловушка УХН с заслонкой, флиппер и детектор, ловушки установлены на концах нейтроновода , флипперы размещены симметрично относительно разрыва нейтроновода , детекторы установлены на ловушках , обе ЛОВУВ1КИ снабжены подводящими нейтроноводами с заслонками. (Л 8 Ш 1п / Ю J6 74 г 6

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(5!1 G 01 Х 1/32 3 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY CBMQETEJlbCTB Y

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ЛО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (.21) 3500037/18-25 (22) 15. 10. 82 (46) 07.05.85. Бюл. Ф 17 (72) Ю.В.Таран (71) Объединенный институт ядерных исследований (53) 621.387.426(088.8) (56) 1. Лобашов В.М. и др. Препринт

Р 37, ЛИЯФ. Л., 1973.

2. Таран Ю.В. Сообщение ОИЯИ.

РЗ 9307, Дубна, 1975 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПОЛЯРИЗАПИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ФЕРРОМАГНИТНЫХ ПЛЕНОК НА УЛЬТРАХОЛОДНИХ

НЕЙТРОНАХ (УХН), содержащее ловушку

УХН с заслонкой, нейтроновод с раз„„SU„„1097078 А рывом для установки пленки, магнит для намагничивания пленки, устройство для ввода и вывода пленки из разрыва нейтроновода, спиновый флиппер и нейтронный детектор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью определения дифференциальных поляризационных характеристик пленок, в него дополнительно введены ловушка

УХН с заслонкой, флиппер и детектор, ловушки установлены на концах нейтроновода, флипперы размещены симметрично относительно разрыва нейтроновода, детекторы установлены на ловушках, обе ловушки снабжены подводящими нейтроноводами с заслонками.

1097О78

Изобретение относится к области экспериментальной нейтронной физики и может быть использовано в исследованиях с поляризационными ультрахо.подними нейтронами (УХН). 5

Известно устройство для определения поляриэационных характеристик ферромагнитных пленок (ФП) на УХН, содержащее нейтроновод с двумя разрывами для установки ФП, магниты для намагничивания ФП, спиновый флиппер и нейтронный детектор (1) . Измерение интенсивности УХН осуществляется при непрерывном протоке УХН через устройство. С помощью этого устройства определяют значение произведения поляризующей эффективности Р„ первой пленки на анализирующую эффективность Р „ второй пленки.

Раздельное определение этих харак- 20 теристик невозможно.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения поляризационных характеристик ФП на

УХН, содержащ е ловушку УХН с заслонкой, нейтроновод с разрывом для установки <>>П, магнит для намагничивания ФП, устройство для ввода и вывода ФП из разрыва нейтооновода, спиновый д>липпер и нейтронный детек- З0 тор (2) . Устройство работает в импульсном режиме. С помощью этого устройства определяют интегральные поляризационные характеристики ФП.

Однако определение дифференциальных характеристик невозмо>кно.

Цель изобретения — определение дифференциальных характеристик ФП на УХН.

Цель достигается тем, что в устройство для определения полялизационных характеристик ферромагнитных пленок на УХН, содержащее ловушку.

УХН с заслонкой, нейтроновод с раз- рывом для установки ФП, магнит для намагничивания ФП, устройство для ввода и вывода ФП из разрыва нейтроновода, спиновый флиппер и нейтронный . детектор, дополнительно введены ло- 0 вушка УХН с заслонкой, спиновый флиппер и нейтронный детектор, ловушки установлены на концах нейтроновода, флипперы размещены симметрично относительно разрыва нейтроновода, у детекторы установлены на ловушках, обе ловушки снабжены подводящими нейтроноводами с заслонками.

С помощью такого устройства возможно осуществить многократное пропускание УХН через ФП,. начиная и заканчивая с лк>бой ее стороны. ПО совокупности экспериментальных данных определяют дифференциальные поляризационные характеристики ФП.

На чертеже схематично показано предлагаемое устройство.

Оно содержит ловушки УХН 1 и 2 с входными заслонками 3 и 4, выходными заслонками 5 и б и перепускными заслонками 7 и 8. Ловушки соединены зеркальным нейтроноводом 9, в разрыве которого установлена ФП 10, находящаяся одновременно в зазоре намагничивающего магнита 11. С помощью устройства 1? ФП может выводиться из нейтроновода, оставаясь в зазоре магнита, при этом должна сохраняться однорс>дность магнитного поля на пути перемещения ФП. По обе стороны ФП на нейтроновод установлены спиновые флипперы 13 и 14. Для наполнения ловушек УХН служат подводящие нейтроноводы 15 и 16, К ловушкам подсоединены нейтронные детекторы 17 и 18.

Устройство работает циклическим образом. УХН от источника нейтронов по подводящему нейтроноводу 15 поступают в ловушку.1 при открытой заслонке 3.

Остальные заслонки закрыты-, ФП 10 находится в нейтроноводе 9. После наполнения ловушки 1 зacëîíêà 3 закрывается, и нейтроны выдерживаются в ловушке 1 определенный интервал временеобходимый для их изотропирования. Затем заслонки 7 и 8 открыва- ются, и УХН перепускаются из ловушки

1 в ловушку 2. При этом УХН проходят

ФП первый раз и поляризуются.

Поляризующая эффективность является интегральной характеристикой ФП, которая выражается через дифференциальные поляризующие характеристики представляющие собой вероятности нейтрону с заданной ориентацией спина j оказаться после прохож-: дения ФП с другой ориентацией

У где индексы < и ) принимают значения

+ или —, соответствующие направлению магнитного момента нейтрона по или против магнитного поля. Тогда поляризующая эффективность при прохождении УХН через ФП в одну сторону, характеризуемая индексом Р, .равна

1097078 где ге- ге г

Е - — =Pr ге ге ге

20 где 1 ге и ге счета детектора .17 при выключенном и включенном флиппере

14 соответственно

30

1 гег гег г + 1 » Ре r b t

"гегам гег 1 г е (5) Редактор Л. Письман Техред Т.Маточка

Корректор А. Обручар

Заказ 2832/3. Тираж 748

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Б", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Ф э и в другую сторону (индекс t ) Т=- (Ъ„Ъ, Ъ, ° Ъ-) . ()

1О есть третья интегральная характеристика ФП вЂ” пропускание, которая не зависит от направления прохождения через ФП.

Второе перепускание УХН из ловушки

2 в ловушку 1 позволяет осуществить

15 двухкратное прохождение УХН через ФП и измерить его соответствующий эффект: после двух церепусканий. Отсюда определяется

1(ГГ е

Третье перегускание УХН из ловушки 1 в ловушку 2 осуществляет трехкратное прохождение УХН через ФП, соответствующий эффект которого равен . где 6 означает четвертую интегральную40 характеристику ФП: ьФ +Ъ-+

5=1- . (6) счета детектора 18 без флиппера и с ним, соответственно, после трех перепусканий.

Далее измерения проводят с поступлением УХН по другому подводящему нейтроноводу 16. С двумя перепусканиями голучают

f,„„= =V," -(7) откуда определяют р= Я ег

Подставляя известш.1е значения Р и в формулу (5), определяют 5 .

Наконец, измеряют Т, перепуская

УХН из любой ловушки в другую с ФП и без нее.

Таким образом, устройство позволяет измерить четыре интегральные характеристики ФП Р„, Р, 5 и Т, которые являются независимыми линейными комбинациями дифференциальных характеристик уравнения (1-3) и (6). Решая систему цз четырех уравнений с четырьмя неизвестными, определяют эти характеристики. В виду громоздкости соответствующих выражений они не приводятся.

Эти данные можно перепроверить, изменяя эффект . „ и вторично определяя 5 из неизвестного измерения.

Техническое преимущество предложенного устройства по сравнению с прототипом (2j, заключается в возможности осуществить трехкратное пропускание УХН через ФП, в то время как в прототипе более, чем двухкратное пропускание, сделать нельзя.

Измерение трехкратного процускания дает качественно новую информацию, что позволяет по совокупности экспериментальных данных определить полный набор интегральных ц дифференциальных поляризационных характеристик ФП.