Кристаллография, 2023, T. 68, № 4, стр. 637-643

Сравнение численного и аналитического расчетов функции разрешения порошкового нейтронного дифрактометра

К. А. Дрожжов 1*, Ю. А. Кибалин 2, В. В. Тарнавич 1, И. В. Голосовский 1

1 Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова, НИЦ “Курчатовский институт”
Гатчина, Ленинградская обл., Россия

2 Laboratoire Léon Brillouin, CEA-CNRS, CE-Saclay
Gif-sur-Yvette, France

* E-mail: drozhzhov_ka@pnpi.nrcki.ru

Поступила в редакцию 19.12.2022
После доработки 25.01.2023
Принята к публикации 25.01.2023

Аннотация

Для дифрактометра высокой светосилы, создаваемого для реактора ПИК (Гатчина), выполнены расчеты разрешения как численно, так и аналитически. Эти два подхода дали разные результаты. При численном расчете все траектории нейтронов ограничены геометрией оптических элементов. Поэтому дифракционный профиль имеет форму трапеции, что хорошо видно при больших углах дифракции. Аналитические формулы предполагают гауссовый профиль линии. Различие профилей приводит к различию кривых разрешения, рассчитанных численно и аналитически. Это различие особенно заметно для дифрактометров со средним и низким разрешением, оптимизированных на максимальную светосилу.

Список литературы

  1. Ковальчук М.В., Воронин В.В., Гаврилов С.В. и др. // Кристаллография. 2022. Т. 67. № 5. С.785. https://doi.org/10.31857/S0023476122050095

  2. Caglioti G., Paolioti A., Ricci F.P. // Nucl. Instrum. Methods. 1958. V. 3. P. 223. https://doi.org/10.1016/0369-643X(58)90029-X

  3. Popovici M. // Nucl. Instrum. Methods. 1965. V. 36. P. 179. https://doi.org/10.1016/0029-554X(65)90422-2

  4. Архипов Г.И., Садовничий В.А., Чубариков В.Н. Лекции по математическому анализу. М.: Высшая школа, 1999. 695 с.

  5. Cooper M.J., Nathans R. // Acta Cryst. 1967. V. 23 (3). P. 357. https://doi.org/10.1107/S0365110X67002816

  6. Bobrovskii V.I., Zhdakhin I.L. // J. Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques 2007. V. 1 (4). P. 72. https://doi.org/10.1134/S102745100704012X

  7. Hewat A.W. // Nucl. Instrum. Methods. 1975. V. 127. P. 361. https://doi.org/10.1016/S0029-554X(75)80006-1

  8. Leo D. Cussen // Nucl. Instrum. Methods. 2016. V. 821. P. 122. https://doi.org/10.1016/j.nima.2016.03.052

  9. Балагуров А.М., Голосовский И.В., Курбаков А.И. и др. // Дифрактометры на реакторе ПИК для решения фундаментальных и прикладных задач. РНСИ-КС, устные доклады. 2014. С. 50.

  10. Puente-Orench I., Clergeau J.F., Martínez S. et al. // J. Phys.: Conf. Ser. 2014. V. 549. P. 012003. https://doi.org/10.1088/1742-6596/549/1/012003

  11. Hansen T.C., Henry P.F., Fischer H.E. et al. // Meas. Sci. Technol. 2008. V. 19. P. 034001. https://doi.org/10.1088/0957-0233/19/3/034001

  12. Suard E., Hewat A. // Scientific Review: The Super-D2B project at the ILL. Neutron News, 2001. V. 12 (4). P. 30. https://doi.org/10.1080/10448630108245006

  13. Fischer P., Frey G., Koch M. et al. // Physica B. 2000. V. 276–278. P. 146. https://doi.org/10.1016/S0921-4526(99)01399-X

  14. Fischer P., Keller L., Schefer J. et al. // Neutron News. 2000. V. 11 (3). P. 19. https://doi.org/10.1080/10448630008233743

  15. Avdeev M., Hester J.R., Peterson V.K. et al. // Neutron News. 2009. V. 20 (4). P. 29. https://doi.org/10.1080/10448630903241100

  16. Studer A.J., Hagen M.E., Noakes T.J. // Physica B. 2006. V. 385–386. P. 1013. https://doi.org/10.1016/j.physb.2006.05.323

  17. Loopstra B.O. // Nucl. Instrum. Methods. 1966. V. 44. P. 181. https://doi.org/10.1016/0029-554X(66)90149-2

  18. Kibalin I.A., Gukasov A. // Phys. Rev. Res. 2019. № 1. 033100. https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.1.033100

  19. Gukasov A., Brown P.J. // J. Phys.: Condens. Matter. 2010. V. 22. P. 502201. https://doi.org/10.1088/0953-8984/22/50/502201

  20. Wright A.F., Berneron M., Heathman S.P. // Nucl. Instrum. Methods. 1981. V. 180. P. 650. https://doi.org/10.1016/0029-554X(81)90113-0

  21. Stone M.B., Niedziela J.L., Loguillo M.J. et al. // Rev. Sci. Instrum. 2014. V. 85. P. 085101. https://doi.org/10.1063/1.4891302

  22. Wannberg A., Mellergard A., Zetterstrom P. et al. // Neutron Research. 1999. V. 8. P. 133. https://doi.org/10.1080/10238169908200050

  23. Кибалин Ю.А., Голосовский И.В., Филимонов А.В. // Научно-технические ведомости СПбГПУ. 2008. Т. 56. С. 116. https://elibrary.ru/item.asp?id=12802818

Дополнительные материалы отсутствуют.