Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2023, № 7, стр. 77-83

Концептуальный проект порошкового дифрактометра по времени пролета для компактного источника нейтронов

Е. В. Москвин ab*, Н. А. Григорьева a, Н. А. Коваленко ab, С. В. Григорьев ab

a Санкт-Петербургский государственный университет
199034 Санкт-Петербург, Россия

b Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра “Курчатовский институт”
188300 Гатчина, Россия

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

Поступила в редакцию 20.12.2022
После доработки 14.02.2023
Принята к публикации 14.02.2023

Аннотация

Представлен концептуальный проект порошкового дифрактометра для компактного источника нейтронов DARIA на основе линейного протонного ускорителя. Предложенная концепция расширяет возможности оптимизации производительности прибора не только за счет варьирования параметров дифрактометра, но и параметров нейтронного источника, таких как температура замедлителя, частота повторения и длительность нейтронных импульсов. Приведены результаты расчета спектра мишенной сборки для замедлителей разных типов. В программном пакете McStas проведена оценка эффективности работы нейтроноводной системы для увеличения потока нейтронов на образце. Результаты расчетов показывают принципиальную возможность реализации метода нейтронной дифракции в условиях ограниченной светимости компактного источника нейтронов.

Ключевые слова: нейтронная дифракция, порошковый дифрактометр, компактный источник нейтронов, метод Монте-Карло.

Список литературы

  1. Silverman I., Arenshtam A., Berkovits D. et al. // AIP Conf. Proceed. 2018. V. 1962. P. 020002. https://doi.org/10.1063/1.5035515

  2. Furusaka M., Sato H., Takashi K., Ohnuma M., Kiyanagi Y. // Phys. Procedia. 2014. V. 60. P. 167. https://doi.org/10.1016/j.phpro.2014.11.024

  3. Beyer R., Birgersson E., Elekes Z., Ferrari A., Grosse E., Hannaske R., Junghans A., Kögler T., Massarczyk R., Matić A. et al. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2013. V. 23. P. 151. https://doi.org/10.1016/j.nima.2013.05.010

  4. Kobayashi T., Ikeda S., Otake Y., Ikeda Y., Hayashizaki N. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2021. V. 994. P. 65091. https://doi.org/10.1016/j.nima.2021.165091

  5. Baxter D. // The Eur. Phys. J. Plus. 2016. V. 131. P. 83. https://doi.org/10.1140/epjp/i2016-16083-9

  6. Ene D., Borcea C., Flaska M., Kopecky S., Negret A., Mondelaers W., Plompen A.J.M. // Int. Conf. on Nuclear Data for Science and Technology. 2008. V. ND 2007. https://doi.org/10.1051/ndata:07330

  7. Wei J., Chen H.B., Huang W.H., Tang C.X., Xing Q.Z., Loong C.-K., Fu S.N., Tao J.Z., Guan X.L., Shimizu H.M. // Proceed. PAC09, Vancouver, BC, Canada, 2009. https://s3.cern.ch/inspire-prod-files-f/f4fca313b2051-fb1e4e7bf3650e70af1

  8. Ikeda Y., Taketani A., Takamura M., Sunaga H., Kumagai M., Oba Y., Otake Y., Suzuki H. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2016. V. 833. P. 61. https://doi.org/10.1016/j.nima.2016.06.127

  9. Iwamoto C., Takamura M., Ueno K., Kataoka M., Kurihara R., Xu P., Otake Y. // ISIJ Int. 2022. V. 62. № 5. P. 1013. https://doi.org/10.2355/isijinternational.ISIJINT-2021-420

  10. Niita K., Sato T., Iwase H., Nose H., Nakashima H., Sihver L. // Rad. Measur. 2006. V. 41. № 9–10. P. 1080. https://doi.org/10.1016/j.radmeas.2006.07.013

  11. Lefmann K., Nielsen N.K. // Neutron News. 1999. V. 10. № 3. P. 20.https://doi.org/10.1080/10448639908233684

  12. 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

  13. Pavlova A.E., Petrova A.O., Konik P.I., Pavlov K.A., Grigoriev S.V. // J. Surf. Invest.: X-Ray, Synchrotron Neutron Tech. 2021. V. 15. № 1. P. 70. https://doi.org/10.1134/S1027451021010122

  14. Carpenter J.M. // Nucl. Instrum. Methods. 1967. V. 47. P. 179. https://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/handle/2027.42/33373/0000771.pdf?sequence=1

  15. Hannon A.C. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2005. V. 551. P. 88. https://doi.org/10.1016/j.nima.2005.07.053

  16. Maier-Leibnitz H., Springer T. // J. Nucl. En. 1963. V. 17. № 4–5. P. 217. https://doi.org/10.1016/0368-3230(63)90022-3

Дополнительные материалы отсутствуют.