DE1803806C3 - Device for guiding a sub-thermal neutron beam and focusing device made of microneutron guides - Google Patents

Device for guiding a sub-thermal neutron beam and focusing device made of microneutron guides

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DE1803806C3 DE19681803806 DE1803806A DE1803806C3 DE 1803806 C3 DE1803806 C3 DE 1803806C3 DE 19681803806 DE19681803806 DE 19681803806 DE 1803806 A DE1803806 A DE 1803806A DE 1803806 C3 DE1803806 C3 DE 1803806C3
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Institut Max von Laue - Paul Langevin, Grenoble (Frankreich)
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8 03 8068 03 806

I. - Lunge des geraden Neutronenleiters). I. - Lungs of the straight neutron guide).

Weiter ist ein gekrümmter Neutronenleiier mit ungefähr den gleichen Abmessungen bekannt, wobei der Krümmungsradius ca. 300 bis 500 in be'.riigt. Bei größeren Längen des Neutronenleiiers kann dieser Krümmungsradius beispielsweise auch 2000 m betragen. 'Jm eine zu große Erwärmung und Aktivierung des reflektierenden Belags zu verhindern, ende; dieser bereits außerhalb des Hochl'lußbereiches des Reakior-C'ores. Als Materialien für den Neuironenleiier sind Kupierüberzüge auf dem Trägerwerksioff Aluminium und Nickelüberziige auf Lisenwerkstoflen bekannt (Reactor Science and Technology, |ourual öl Nuclear Lnergy. Part A/B, Vo!. 17, I96J, Seiten 217 bis 22'r, Nukleonik, Band 4,1962, Seiten 23 bis 25).A curved neutron egg is also known with approximately the same dimensions, the radius of curvature being approximately 300 to 500. In the case of greater lengths of the neutron egg, this radius of curvature can also be 2000 m, for example. To prevent excessive heating and activation of the reflective coating, end; this already outside the high-flow area of the Reakior-C'ores. Copper coatings on the carrier material aluminum and nickel coatings on pilaster materials are known as materials for the new iron (Reactor Science and Technology, | ourual oil Nuclear Lnergy. Part A / B, Vo !. 17, I96J, pages 217 to 22'r, Nukleonik, volume 4.1962, pages 23 to 25).

Bekannt ist außerdem ein Mefirkanal-Kollimaicr fur Neutronen, der aus niagneiisierten und polierten Lisenfolien hergestellt ist. Mit ihm kann eine sein· gute Neutronenpolarisation erzielt werden (journal of Nuclear Knergy, Part A und B, Reactor Science Technology, Vol. 17, !%J, Seiten 227 bis 231). Hs isi nur eine kleine Abänderung noiw endig, um diese Kollimatoren als Neuironenfilter zu verwenden. Dazu muß der Kollimator aus zwei Teilen bestehen und Wände aus Materialien mit Neutronen gut reflektierenden Ligenschafien aufweisen, beispielsweise nickelplaitiene Stahlbltche.A mefir channel collimator is also known Neutrons, which are made from niagnosed and polished pilaster sheets. With him there can be a · good one Neutron polarization can be achieved (journal of Nuclear Knergy, Part A and B, Reactor Science Technology, Vol. 17,!% J, pages 227 to 231). Hs only a little tweak noiw endig to these collimators to be used as a new iron filter. To do this, the The collimator consists of two parts and the walls are made of materials with ligaments that reflect neutrons well have, for example nickel plaitiene Steel sheets.

Wenn das innere Teil schwenkbar angelenki wird, so daß der Winkel zwischen den zwei Teilen wahlweise eingestellt werden kamt, kann der Kollimator auch als Neutronenl'ilier eingesetzt werden. |edes Blechpaket-Feil weist dabei eine Länge von ca. 100 cm auf und besieht etwa aus 5 bis b Lagen mit dazwischen liegenden l.ul'tspalten. Ls wird jedoch in diesel' l.iierauirstclle bezweifeil, ob dieses Reflexionskollimator-Sysiem eine genau so hohe Kalte-Neutronen-Intensität erbringt, wie ein Oiiarzkrisiallfiltcr oder ein gekrümmter, rohrlormiger Neuironenleiter mit reflektierenden Wanden.If the inner part is hinged so that the angle between the two parts can be optionally adjusted, the collimator can also be used as a neutron generator. Each sheet metal packet file is approx. 100 cm long and consists of about 5 to b layers with l.ul't gaps in between. In the first instance, however, it is doubtful whether this reflection collimator system produces just as high a cold neutron intensity as an oil crystal filter or a curved, tubular new iron conductor with reflecting walls.

Die bekannten Neuironenleiter haben den Nachteil, daß die mit ihnen erreichbare Neutronen-Beleuchtungsstärke an der Mündung des Neuironenleiters relativ gering ist. Kür das experimentelle Arbeiten ware es jedenfalls wünschenswerter, neben dem Vorteil ties Alisschaltens der Untergnindsiörsirahhmg und des Gewinns der räumlichen Freizügigkeit auch noch hohe Neutronenbeleuchtungsstäi ken zur Verfügung zu haben. Außerdem isi das Linjustieren und Aufrechterhalten des Krümmungsradius langwierig bzw. schwierig.The known new-iron conductors have the disadvantage that the neutron illuminance that can be achieved with them at the mouth of the new iron conductor is relatively low. It would be experimental work in any case more desirable, in addition to the advantage of being able to switch the Untergnindsiörsirahhmg and the In order to gain the freedom of movement of space, it is also possible to have high neutron illuminance levels available. In addition, the linear adjustment and maintenance of the radius of curvature is tedious or difficult.

Hs ist deshalb Aufgabe der Lrlindung. einen Neuironenleiter mit möglichst hoher Beleuchtungsstärke zu finden, dessen Krümmungsradius gegenüber den bekannten Hinrichtungen klein isi und steis konstant bleibt.Hs is therefore the task of the discovery. a Find new iron conductors with the highest possible illuminance, whose radius of curvature compared to the known executions klein isi und steis constant remains.

Die Losung dieser Aufgab? sieht erfindungsgemäß vor, daß die dem Neutronenstrahl zugewandten Seiten der Begrenzungsflächen mit mehreren parallel verlaufenden, jeweils gleichmäßig dicken, sich abwechselnden Schichten Λ und B versehen sind, wobei die in der Größenordnung von einigen Mikrometern dicken Schichten \ .hin einem für die suhihci mischen Neutronen duichlässigen Material im! einem win Wei 1 wenig verschiedenen Brechun.L'spKicv iiiul die ■■■■ de: (irößenordnuiig von einigen /ehutc! Mikrometer iiickeu Schichten B aus einem die subthcrmischei: Neuirorien reflektierenden Material bestehen, uiu! i,i!; der Krümmungsradius der Hegrenzimgsflächen ii: ... Größenordnung von einigen Zehntel Meiern bis cinigei-Meiern heut (Mikroneutronenleilet).The solution to this task? provides according to the invention provides that the side facing the neutron beam sides of the boundary surfaces having a plurality of parallel, thick respectively uniform, alternating layers Λ and B are provided, wherein the thick on the order of a few micrometers layers \ .hin a duichlässigen for suhihci mix neutron Material in! a win Wei 1 little different Brechun.L'spKicv iiiul the ■■■■ de: (irößenordnuiig of some / ehutc microns iiickeu layers B consists of a the subthcrmischei:! Neuirorien reflective material, uiu i, i; the radius of curvature Limiting areas ii: ... order of magnitude from a few tenths of a mile to cinigei mire today (micro-neutron line).

Der Brechungsindex lür die Neutronen in den verschiedenen Materialien bestimmt sich nach D. j, 11 u g h e s zuThe index of refraction for the neutrons in the different materials is determined according to D. j, 11 u g h e s

wobei N --- die Alomdichle des Materials, <■),,,/, ~ die kohärente .Streuamplitude, λ = die Neutronenwellenlänge bedeuten. Da der Berechnungsindex /7 in den meisten Substanzen kleiner 1 ist, iritt eine Total-Reflexion bei einem kritischen Winkelwhere N --- the Alomdichle of the material, <■) ,,, /, ~ mean the coherent scattering amplitude, λ = the neutron wavelength. Since the index of index / 7 is less than 1 in most substances, total reflection occurs at a critical angle

I 2(1 - /i)I 2 (1 - / i)

Da der Brechungsindex von der Neutronenwellenlänge abhängig ist, isi auch tier kritische Winkel nach Formel (2) davon abhängig. Der erfindungsgemäße Mikroneuii'onenleiier isi vorzugsweise geeignet H'ir subthermische oiler kalte Neutronen mit einer Wellenlänge von b bis 20 Angstrom.Since the refractive index depends on the neutron wavelength, the critical angle according to formula (2) also depends on it. The micronutrient according to the invention is preferably suitable for sub-thermal oiler cold neutrons with a wavelength of from b to 20 angstroms.

Bei einer vorteilhalten Auslührungslorm des erlin diingsgemäßeii Mikroneutronenleiters bestehen die fur die subthermischen Neutronen durchlässigen Schichten \ aus Aluminium und die tue sublhermischen Neutronen reflektierenden Schichten /('aus Nickel. Die Schichten Λ weisen dabei eine Stärke von ca. 1 um auf, während die Schichten /Jeine Starke von ca.0,1 um aufweisen.In an advantageous keep Auslührungslorm of erlin diingsgemäßeii micro neutron guide the for the subthermischen neutron permeable layers \ aluminum and do sublhermischen neutron reflective layers / ( 'made of nickel. The layers Λ this case have a thickness of about 1 micron, while the layers / They have a thickness of approximately 0.1 µm.

Die Mikroneuironenleiier der erlindungsgemäßen An haben einen liasisdurchniesser d von 1 bis 20 /entimeiern, w ährciui tier Krümmungsradius etwa 1 bis 0.2 Meter beirügt.The microneedle rings of the type according to the invention have a liasis diameter d of 1 to 20 / entimes, while the radius of curvature is about 1 to 0.2 meters.

Außerdem läßt sich der Mikroneuironenleiier nach tier Krl'indimg sehr einfach und troizdem genau herstellen. Als solche Herstellungsverfahren haben sich besonders bewährt:In addition, according to Tier Krl'indimg, the microneedle iron can be performed very easily and precisely produce. Such manufacturing processes have proven particularly successful:

a) tlas Vakuumaufdampfen auf eine Positiv- oiler Negativform bei einem Vakuum von 10 " l'orr unter Verwendung von nuklearreinen Aufdampfmaierialien, a) tlas vacuum evaporation on a positive oiler Negative mold at a vacuum of 10 "l'orr using nuclear-pure vapor deposition materials,

b) das elektrolv tische Aultragen der einzelnen Schichten auf eine Positiv- oder Negativ form in einem gal\ anischen Bad,b) the electrolv tables application of the individual layers on a positive or negative form in one gal \ anic bath,

c) die K; hodenzei'stäubung ties jeweiligen Schicht materials in einer Gasentlatlung bei niedrigem Druck aiii eine Positiv oiler Negativ form.c) the K; testicle dusting down to the respective layer materials in a gas vent at low pressure aiii a positive oiler negative form.

Die Korderung nach hohen Neuironen-Belei'chiuiigsstärken wird erfindiingsgeniäß mit einer 1-okussierungseinrichtung aus Mikroneutronenleitein der oben beschriebenen Art dadurch erreicht, daß mehrere solcher Mikroneutronenleiier mn in nur einer Kbene gekrümmten Begrenzungsflächen zu einem Hohlkörper zusammengesetzt sind, der die l-'orm eines polygonalen Kegelsiuinpies mit konvex nach innen gekrümmten Seitens ander, anfweisi. Line solche Kokussierungseinrichf.ing kann leiloch auch tlie l-'orm einer Kugelhalbschale mit abgeschnittener K ugelkappe aufw eisen.The korderung for high new iron Belei'chiuiigs strengths is according to the invention with a 1-focus device from microneutron guides in that described above Art achieved by the fact that several such microneedle tubes are curved in only one plane Boundary surfaces are assembled to form a hollow body, which has the l-'orm of a polygonal Kegelsiuinpies with convex inwardly curved On the other hand, befweisi. Line such Kokussierungseinrichf.ing can also be tlie l'orm of a spherical shell with the ball cap cut off.

Die l'okussierungseinrichlung besteht bei Verwendung ,in en,en; Mrahlenkan.i- mn kreis; undem i.luei scliniü aus cmc! Kugellu-.lhscn.'U1 um abgeschnittener K iij'elkappe (KriMimiun;' ,in Kegrenzungsi ί,κ hen in .''Ac. 1 .lic η cn) Dabei soll ι,-: ■':'' Si ι ahlenka'iai sow oh I ein in der Re,!>. !o!'u and des I ,,; .c'iungsreiik'οι s ν '.irgeschenei Hesti ,!!liüiiL's'k.iH.!1! ,ils -,.iJi cui in der Lmleiuuii.' beschi iebenc 'u'h.mnier Neutronenleiier vor, großer Länge ν erstaiulen werden. In \crbiniiung mn einem Sirahlenkanal rechte. kiLier Querschnitts weist dieThe focusing device exists when using, in en, en; Mrahlenkan.i- mn circle; undem i.luei scliniü from cmc! Kugellu-.lhscn.'U 1 um cut K iij'elkappe (KriMimiun; ', in K Grenzungsi ί, κ hen in.''Ac. 1 .lic η cn) where ι, -: ■': '' Si ι ahlenka'iai sow oh I a in the Re,!>. ! o! 'u and des I ,,; .c'iungsreiik'οι s ν '.irgeschenei Hesti, !! liüiiL's'k.iH.! 1 ! , ils- ,. iJi cui in the Lmleiuuii. ' Beschi iebenc 'u'h.mnier neutrons before, of great length ν will be destroyed. In \ crbiniiung mn a Sirahl canal on the right. kiLier cross-section has the

erlindungsgemäße Fokussierungseinrichiimg die Form eines Kegelstumpfes mit konvex nach innen gekrümmten Seitenwänden auf. Die Neutronen reflektierenden Begrenzungsflächen weisen in letzterem Fall eine Krümmung nur in einer F.bene auf.Focusing device according to the invention the shape of a truncated cone with convex inwardly curved Sidewalls on. In the latter case, the boundary surfaces reflecting neutrons have a Curvature in only one plane.

Ocr Basisdurchmcsscr (/einer Fokussicrungseinrich-Uing nach der in der Erfindung beschriebenen Art beträgt I cm bis 20 cm. während der Krümmungsradius ρ der Schichten A und B ungefähr 0,2 bis 1 Meter beträgt.Ocr base diameter (/ of a focusing device according to the type described in the invention is 1 cm to 20 cm. While the radius of curvature ρ of layers A and B is approximately 0.2 to 1 meter.

Zweckmäßigerweise wird bei der Herstellung der Fokussierungscinrichtung die als Trägerwerkstoff dienende Positivform aus einem Salz hergestellt, weil diese dann nach dem Auftragen der einzelnen Schichten sehr leicht wieder herauslösbar ist. Das gleiche gilt für ein Herstellungsverfahren der Fokussierungscinrichtung über eine Negativform. Die Herstellung über eine Negaüvform hat sogar den Vorteil, daß diese nicht unbedingt wieder entfernt werden muß.Expediently, the one used as the carrier material is used in the manufacture of the focusing device Positive form made from a salt, because this is then very much after the individual layers have been applied can easily be removed again. The same applies to a manufacturing method of the focusing device via a negative form. Production using a negative mold even has the advantage that it does not must be removed again.

Im folgenden soll anhand einer schematischen Darstellung der Aufbau und die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Mikroneutroncnleiters am Beispiel einer daraus gebildeten Fokussierungseinriehlimg näher erläutert werden:In the following, the structure and mode of operation of the Microneutron conductor according to the invention using the example a focusing unit formed from it are explained in more detail:

Die Figur zeigt einen Längsschnitt durch eine Fokussierungseinrichtung krei.runden Querschnitts.The figure shows a longitudinal section through a focusing device circular cross-section.

Für die im .Strahlenkanal I mit dem Durchmesser ι/ = 2 cm ankommenden kalten Neutronen gibt es folgende zwei Möglichkeilen, die crlindungsgcmällc Fokussierungseinrichtung 2 zu passieren und -/um Target 4u zu gelangen:For the cold neutrons arriving in the .Strahlenkanal I with the diameter ι / = 2 cm, there are the following two possibilities to pass the crlindungsgcmällc focusing device 2 and - / to get to the target 4u:

a) Die Neutronen im achsnihen Bereich durchfliegen den zentralen Hohlraum i der I okussierungseinrichtung 2 ohne jede Reflexion und treffen fast lotrecht auf die Fokussieiungsstellc 4/' des l'argcts 4,-j auf.
h) Die Neutronen im wandnaheu Bereich ö erfahren .in den gekrümmten Neutronen-rcllekticrcnden Schichten II der l'oku^sienmgseinrichning 2 mindestens eine kellexion und werden dadurch zui 1 nkussieningssielle 4Λ hin abgelenkt.
a) The neutrons in the axial area fly through the central cavity i of the focusing device 2 without any reflection and strike the focusing position 4 / 'des l'argcts 4, -j almost perpendicularly.
h) The neutrons in the area close to the wall experience at least one kellexion in the curved neutron-reflective layers II of the l'oku ^ sienmgseinrichning 2 and are thereby deflected towards i 1 nkussieningssielle 4Λ.

Die Zahl der Kellcxionen soll dabei mehl mehl als '■> oder ti betragen."weil mit der Anzahl der Rellexii>ne:i und den damit zwangsläufig einhergehenden langen Flugwesen in der Neutronen-leitenden Schicht Λ die Lncrgie und damit die Wellenlänge ^k~y Neutronenstrahlung verändert wird. Der Krümmungsradius η der gekrümmten Schicht Λ und öder I okussierungseinriehiting 2 bestimmt sich nach dem Basisdiirchmesser ι/, welcher gleich dem Sirahlenkanaldurchmesser sein soll, nach der Anzahl der Reflexionen, nach dem kritischen Winkel y, für eine Totalreflexion, welcher abhängig isl von der Wellenlänge der Neutronenstrahlung, und nach der (Ίrolle tier Fokussierungssielle 4/' auf dem Target An, The number of kellcxions should be flour flour as '■> or ti. "Because with the number of rellexii> ne: i and the inevitably associated long flight in the neutron-conducting layer Λ the length and thus the wavelength ^ k ~ y neutron radiation is changed. the radius of curvature η of the curved layer Λ and barren I okussierungseinriehiting 2 is determined by the Basisdiirchmesser ι /, the Sirahlenkanaldurchmesser supposed to be which is equal, to the number of reflections, y according to the critical angle for total reflection, which is dependent isl of the wavelength of the neutron radiation, and according to the (Ίrolle tier focussing sial 4 / 'on the target An,

Für die im Ausfuhrungsbeispiel beschriebene l'okussierungseinrichtung betrug die Dicke der Neutronen-leitenden Schicht Λ aus Aluminium 1 μιη. die Dicke der Neutronen-rellekiierenden Schicht öaus Nickel 0,1 (im. der Krümmungsradius <t dieser Schichten Λ und H 10 cm, die Bogenlänge / der äußersten Schicht der Fokussierungseinrichiung 2 cm, der kritische Winkel ylV ■= 0,2/Λ Ncutronenwellenlänge.For the focusing device described in the exemplary embodiment, the thickness of the neutron-conducting layer Λ made of aluminum was 1 μm. the thickness of the neutron-reflecting layer δ made of nickel 0.1 (im. the radius of curvature <t of these layers Λ and H 10 cm, the arc length / of the outermost layer of the focusing device 2 cm, the critical angle y IV ■ = 0.2 / Λ Ncutron wavelength.

Mit den beschriebenen fokussierenden Mikroneutronenleitern nach der F.rfindung lassen sieh neben den die Neutronenleiter allgemein auszeichnenden l-'igenschaften insbesondere noch außerordentlich hohe Neutronenllußdichten von etwa 10" n/cm- see und darühei erzielen. Außerdem ist es mit einem Mikroneulronenlei (er der eifiiidimgsgeniäßen Art ohne weiteres möglich auch auf engstem Raum eine 90' -Umlenkung de; Netitronenstromes zu erreichen, was bei den bishet bekannten Neutronetileitcrn bei deren Krümmungsradius von 300 bis zu 2000 m einfach unmöglich war.With the described focusing micro-neutron guides According to the invention, besides the properties that generally characterize the neutron guide in particular, extremely high neutron flux densities of about 10 "n / cm-see and above achieve. In addition, it is easily possible with a microneedle-like type 90 'deflection de; even in the tightest of spaces; Netitronenstromes to achieve what the bishet known neutron conductors with a radius of curvature of 300 to 2000 m was simply impossible.

I lieizu 1 Blatt /eiehminuenI lieizu 1 sheet / one minute

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Claims (8)

Patentansprüche:Patent claims: S. Einrichiung zum Leiten, insbesondere zum Umleiten, eines subthermischen Neutroneuslrahls mit mindestens in einer Ebene gekrümmten Begrenzungsflächen, deren dem Neutronenstrahl zugewandte Seiten mit mindestens einer die subthermischen Neutronen total rellektierenden Schicht versehen sind (Neutronenleiier), dadurch gekennzeichnet, dal! die dem Neutronenstrahl zugewandten Seilen der Begren/ungsflächen mit mehreren parallel verlaufenden, jeweils gleichmäßig dicken, sich abwechselnden Schichten A und B versehen sind, wobei die in der Größenordnung von einigen Mikrometern dicken .Schichten .-' aus einem für die subthermischen Neutronen durchlässigen Material mit einem vom Wert 1 wenig verschiedenen Brechungsindex und die in der Größenordnung von einigen Zehntel Mikrometern dicken Schichten B aus einem die subthermischen. Neutronen reflektierenden Material bestehen, und daß tier Krümmungsradius der Begrenzungsflüchen in der Größenordnung von einigen Zehntel Metern bis einigen Meiern liegt (Mikrciieuiroiieiileiier).S. Equipment for guiding, in particular for redirecting, a subthermal neutron beam with boundary surfaces curved in at least one plane, the sides of which facing the neutron beam are provided with at least one layer that totally reflects the subthermal neutrons (neutron halo), characterized in that! the ropes of the boundary surfaces facing the neutron beam are provided with several parallel, equally thick, alternating layers A and B , with the `` layers '' of the order of magnitude of a few micrometers made of a material that is permeable to the subthermal neutrons a refractive index little different from the value 1 and the layers B of the order of magnitude of a few tenths of a micrometer from one of the sub-thermal ones. Neutron-reflecting material exist, and that the radius of curvature of the boundary surfaces is in the order of a few tenths of a meter to a few Mieres (Mikrciieuiroiieiileiier). 2. Mikruiieuironeiileiie:· nach Anspruch !.dadurch gekennzeichnet, daß die lür die subthermischen Neutronen durchlässigen Schichten Λ aus Aluminium und die die subthermischen Neutronen reflektierenden Schichten Ziaus Nickel bestehen.2. Mikruiieuironeiileiie: · according to claim! .Due to this characterized in that the layers Λ which are permeable to the subthermal neutrons are made of aluminum and the sub-thermal neutron reflective layers are made of nickel. 3. Mikroneutronenleiter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die fui die subiherniischen Neutronen durchlässigen Scliichten A eine Dicke vo;i ca. I um und die die subthermischen Neutronen reflektierenden Schichten B eine Dicke von ca. 0.1 um aufweisen.3. Microneedron guide according to claim 2, characterized in that the layers A permeable to the subhermal neutrons have a thickness of about 1 μm and the layers B reflecting the sub-thermal neutrons have a thickness of about 0.1 μm. 4. Mikroneutronenleiter nach den Ansprüchen I bis j. dadurch gekennzeichnet, daß die ein/einen Schichten .-\ und B durch Vakuumaufdampfen auf den Begrenzungsflächen hergestellt sind.4. Microneutron guide according to claims I to j. characterized in that the one / one layers .- \ and B are produced by vacuum vapor deposition on the boundary surfaces. ). Mikroneutronenleiter nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schichten Λ und ödurch elektrolytisches Aultragen auf den Begren/ungsflächen hergestellt sind.). Microneutron guide according to claims 1 to 3, characterized in that the individual layers Λ and are produced by electrolytic application on the boundary surfaces. b. Mikroneutronenleiter nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ein/einen Schichten A und B durch Kathodenzerstäubung des jew eiligen .Schichtmaterials hergestellt sind.b. Microneutron guide according to Claims 1 to 3, characterized in that the one / one layers A and B are produced by cathode sputtering of the respective layer material. 7. Fokussierungseinrichtung aus Mikroneutronenleitern nach den Ansprüchen I bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß mehrere solcher Mikroneutronenleiier mit in nur einer Ebene gekrümniten Begrenzungsflachen /11 einem Hohlkörper zusammengesetzt sind, der die Form eines polygonalen Kegelstumples mit konvex nach innen gekrümmten Se it en wände η aufweist.7. Focusing device made of microneedron guides according to claims I to 5, characterized in that several such microneedle cells composed of a hollow body with boundary surfaces / 11 curved in only one plane are of the shape of a polygonal truncated cone with convex inwardly curved Since it has walls η. 8. Fokussierungseinriehtung aus Mikroneutronenleitern nach ilen Ansprüchen I bis .3, dadurch gekennzeichnet, daß diese /u einem Hohlkörper geformt sind, der die Form einer Ktigelhalbschale mit abgeschnittener Kugelkappe aufw eist8. Focusing device made of microneutron guides according to ilen claims I to .3, characterized in that this / u a hollow body are shaped, which has the shape of a Ktigel half-shell with a cut off spherical cap 4. l-'okussierungseinnchtunL' nach den Ansprüchen 6 und 7. dadurch gekennzeichnet, daß der Basisdurchmesser c/des I lehlkorpers etwa 1 cm bis 20 cm und der Krümmungsradius i> der I lohlkörperw ;<;:.:> etw a i bis 0,2 m betraut.4. Focusing device according to the claims 6 and 7, characterized in that the base diameter c / of the larynx about 1 cm to 20 cm and the radius of curvature i> der I lohlkörperw; <;:.:> entrusted to me up to 0.2 m. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Leiten, insbesondere /um Umleiten, eines subthermischen Neutronenstrahls mit mindestens i" einer Ebene gekrümmten Begrenzungsfläeheri, deren dem Neutronenstrahl /ugewaidte Seiten mit mindestens einer die subihermischen Neutronen total reflektierenden Schicht versehen und (Neutronenleiter).The invention relates to a device for routing, in particular / by rerouting, a sub-thermal Neutron beam with at least i "of a curved boundary surface, whose the neutron beam / Unwaid sides with at least one of the sub-thermal neutrons totally reflecting Layer provided and (neutron guide). Solche Neuironenleiter werden als Experimentier hilfsmittel bei Bestrahlungsversuvhen außerhalb des Bestrahlungskanals des Reaktors ν ei wendet. Sie dienen folgenden Zwecken:Such new iron conductors are used as experimental aids in irradiation experiments outside of the Irradiation channel of the reactor ν ei turns. You serve the following purposes: a) Abtrennung der störenden Untergrundstrahlung,a) separation of the disturbing background radiation, b) Abtrennung der subthcrmischeii von den thermischen Neutronenstrahlen mn der Möglichkeit einer Strahlfokussierung.b) Separation of the sub-thermal from the thermal neutron beams with the possibility of one Beam focusing. c) intensitätsverstärkung des Neutronenstrahls, wenn der effektive Raumwmkel im die Neutronen lotairellektiercnden Neuironenleiter größer is; als der geometrische kaumwinkei des Neutronenleiters. c) intensification of the intensity of the neutron beam, if the effective space angle is the neutrons lotary lecturing new iron conductor is larger; than the geometric angle of the neutron guide. Durch Neutronenleiier großer Länge ist es möglich, Neutronen aus dem Reaktor-Core zu möglicherweise außerhalb des Reaktorgebäudes aufgebauten Expenmenuersiänden und -einrichtungen /\\ leiten.By means of neutron tubes of great length, it is possible to guide neutrons from the reactor core to any experimental menus and facilities / \\ which may be set up outside the reactor building. Das bringt folgende Vorteile: Diese außerhalb des Reaktorgebäudes gelegenen ! .aboraloi leu und l.xpen mentierstänue werden ini. iiuch von einei extrem niedrigen Umergrundstörung erreicht, insbesondere, wenn der Neutronenleiter leicht gekrümmt ist. so daß die im Geradeausflug aii:> dem Reaktor-C ore ankommenden Neutronen ausgeschaltet werden, und wenn besondere \bschirmschilde vorgesehen sind, welche die Laboratorien und [:.xperimeniieremi u hiungeu vor tier diffusen Störstrahlung aus dem Reakiorgebäude schützen. Weiterhin kann die mögliche Λι zahl von Bes;rah!ungsexpenmenien vergrößert werden, weil die Neuti'onenleit'.'i'-Rohren strahlenförmig vom Reaktoi-C'ore ausgehen und mit großer werdendem Abstand vom Reaktor immer größere Aul stellt Liehen lür die Expenmeniiereinrichtungen gewonnen werden können. Außerdem können gekrümmte Neutronenleiter-Röhren mit ihrem einen Ende in C\>re-Zonen mit dem höchsten Neutronenfluß gebracht werden, da schnelle Neutronen von ihnen nicht weiiergeleiiet werden.This has the following advantages: These are located outside the reactor building! .aboraloi leu and l.xpen mentierstänue become ini. Also achieved by an extremely low circumferential perturbation, especially if the neutron guide is slightly curved. so that the aii in straight flight:> the reactor C ore incoming neutrons are turned off, and when special \ bschirmschilde are provided which laboratories and [: Protect .xperimeniieremi u hiungeu before animal diffuse interference from the Reakiorgebäude. Furthermore, the possible number of exposure expenmenia can be increased because the neuti'onenleit '.' I 'tubes radiate out from the reactor core and with increasing distance from the reactor, Liehen provides ever larger spaces for the exponential facilities can be won. In addition, one end of curved neutron guide tubes can be brought into C \> re zones with the highest neutron flux, since fast neutrons cannot be carried away by them. Für folgende Niederenergie-Versi ehe sind Neutronenleiter aus den obengenannten Gründen interessant: (a) Kleinwinkelstreuexperimente an gewöhnlichen oder magnetischen Materialien; (b) Einlang-y-Strahlen, Untersuchungen, insbesondere Koin/iden/experimenie. Bei einem Hochflußreaktor erfordern letztere eine besondere Beachtung des Siörsirahlungsuni'Tgrundes; (c) Fhig/eit-Spekiroskopie mit langsamen Neutronen und einem Zerhacker; (d) Transmissionsexperimente bei sehr niedrigen Energien.Neutron guides are for the following low-energy versions Interesting for the reasons mentioned above: (a) Small-angle scattering experiments on ordinary or magnetic materials; (b) single-y-rays, examinations, especially Koin / iden / experimenie. In the case of a high-flow reactor, the latter require special attention to the principle of safety; (c) Capability spectroscopy with slow neutrons and a chopper; (d) Transmission experiments at very low energies. E^s ist ein Neutronenleiter bekannt (»Nukleonik«, 4. Band. 1. Heft. 1962. Seiten 2J bis 25), der aus einem geraden, innen hochglanzpolierten kupierplattierten Rohr zylindrischen Querschnitts besteht, dessen Durchmesser in der Größenordnung von Zentimetern und dessen Lange \r. der Größenordnung von 20 bis iO Metern hegt, und das evakuiert ist. ^"IeIl ein gerader, röhrenlörmiger Neutronenleiter bring· eine !ntensiiatsausbeiiie bei 'langsamen Neutronen von G" = 4y-/'ii, wobei ;.·, der kritische Winke! fur die Totalreflexion an der inneren Neiiirunenleiier-Rolr « .md (beispielsweise i-> ■ H' ■' tür kalte Neutronen mit einer Weilenlänge von 10 Ä) und Ω der wirksame Raumwinkel mit ίϊ -- .to:.7.: ist (o = Innenradius des Neutronenleiters;A neutron guide is known ("Nukleonik", Volume 4. 1. Heft. 1962. Pages 2J to 25), which consists of a straight, internally highly polished, copper-clad tube of cylindrical cross-section, the diameter of which is on the order of centimeters Long \ r. of the order of 20 to 10 meters, and that is evacuated. ^ "IeIl a straight, tubular neutron guide brings about an increase in intensity in the case of 'slow neutrons of G" = 4y - /' ii, where;. ·, The critical angle! for the total reflection at the inner Neiirunenleiier-Rolr «.md (for example i-> ■ H '■' for cold neutrons with a length of 10 Å) and Ω the effective solid angle with ίϊ - .to : .7. : is (o = inner radius of the neutron guide;
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19936899A1 (en) * 1999-07-29 2001-02-08 Hahn Meitner Inst Berlin Gmbh Neutron optical component for focussing sibthermal neutrons for experimental purposes, comprises metal foil neutron conducting layers and at least one further neutron influencing layer

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