JP2011053096A - Neutron optical element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、中性子線を集束(集光)させることのできる中性子光学素子の構造に関する。 The present invention relates to a structure of a neutron optical element capable of focusing (focusing) a neutron beam.
平行光あるいは発散光を集光ミラーやレンズを用いて極狭い領域に集光し、極めて強い強度を得る技術は、様々な分野で広く用いられている。集光ミラーは、反射面における光の反射を利用して光を集束させ、レンズは、物質における光の透過及び屈折を利用して光を集束させる。また、可視光等と比べて困難ではあるが、X線に対しても集光ミラーを用いて同様に集光を行うことができ、これによって極狭い領域で強力なX線を試料に照射することができる。これも用いて高感度の元素分析を行う技術も知られている。また、電子線を光やX線のように屈折・反射させることは困難であるが、電子線は電荷をもつため、電磁場を用いて電子線の軌道を曲げ、これを集束することは可能である。従って、電子線を光やX線と同様に試料上で集束させることも可能であり、これを用いた装置も知られている。 A technique for condensing parallel light or divergent light in an extremely narrow area using a condensing mirror or lens and obtaining extremely strong intensity is widely used in various fields. The condensing mirror focuses light using reflection of light on the reflecting surface, and the lens focuses light using transmission and refraction of light in the substance. Although it is difficult to compare with visible light or the like, X-rays can be condensed similarly using a condensing mirror, thereby irradiating the sample with intense X-rays in an extremely narrow region. be able to. There is also known a technique for using this to perform highly sensitive elemental analysis. In addition, it is difficult to refract and reflect an electron beam like light or X-rays, but since an electron beam has a charge, it is possible to bend the electron beam trajectory using an electromagnetic field and focus it. is there. Therefore, it is possible to focus an electron beam on a sample in the same manner as light or X-ray, and an apparatus using this is also known.
一方、中性子線は、X線や電子線と同様に放射線の1種であるが、物質との相互作用が弱く、かつ電荷をもたない。従って、これを集束(集光)することのできるレンズやミラーは知られていない。 On the other hand, a neutron beam is a kind of radiation like an X-ray and an electron beam, but has a weak interaction with a substance and has no electric charge. Accordingly, there is no known lens or mirror that can focus (condensate) the light.
近年、中性子線を用いた技術として、例えば中性子ラジオグラフィが用いられるようになった。中性子ラジオグラフィにおいては、試料に対する中性子の透過画像が得られるが、中性子は物質との相互作用が弱く、透過力が高いため、X線や可視光の透過画像では得られない情報を得ることができる。この場合の中性子源としては、例えば実験用原子炉、加速器等が用いられるが、試料上での中性子線の強度を充分高くすることがやはり必要である。従って、可視光、X線、電子線等と同様に、中性子線を集光する技術が必要とされる。 In recent years, neutron radiography, for example, has come to be used as a technique using neutron beams. In neutron radiography, transmission images of neutrons through a sample can be obtained. However, since neutrons have weak interaction with substances and high transmission power, it is possible to obtain information that cannot be obtained with transmission images of X-rays or visible light. it can. As the neutron source in this case, for example, an experimental nuclear reactor, an accelerator, or the like is used, but it is still necessary to sufficiently increase the intensity of the neutron beam on the sample. Therefore, a technique for condensing neutron beams is required as in the case of visible light, X-rays, electron beams, and the like.
ところが、中性子に対しては、中性子線の方向を定めるコリメータは用いられているものの、上記の通り、レンズやミラーを用いて中性子線を集光させることはできず、電磁気的にこれを集光させることも困難である。このため中性子線を集光させるためには、可視光や電子線等とは異なる技術が用いられる。その一例として、例えば特許文献1に記載の技術がある。この技術においては、X線を通過させるファイバー状の複数のキャピラリが束ねられ、その出射側でX線が集光することができるが、X線と同様に中性子線も用いられることが記載されている。従って、このキャピラリが束ねられた構造を擬似的に中性子線用のレンズとして用いることができる。 However, for neutrons, a collimator that determines the direction of the neutron beam is used, but as described above, the neutron beam cannot be collected using a lens or a mirror, and this is collected electromagnetically. It is also difficult to make it. For this reason, in order to focus a neutron beam, the technique different from visible light, an electron beam, etc. is used. As an example, there is a technique described in Patent Document 1, for example. In this technique, a plurality of fiber-like capillaries that allow X-rays to pass through are bundled, and X-rays can be condensed on the emission side, but it is described that neutrons are also used in the same way as X-rays. Yes. Therefore, the structure in which the capillaries are bundled can be used as a neutron lens in a pseudo manner.
また、特許文献2には、複数の開口部(絞り)を配列した構成の中性子光学素子が記載されている。この技術においては、個々の絞りは、特定の進行方向をもつ中性子線を選択的に透過させるコリメータとして機能する。このコリメータの間隔を、中性子のエネルギーに応じて最適化することによって、重力による中性子線の軌道の湾曲を利用し、実質的に中性子線の集光を行うことができる。 Patent Document 2 describes a neutron optical element having a configuration in which a plurality of openings (apertures) are arranged. In this technique, each diaphragm functions as a collimator that selectively transmits a neutron beam having a specific traveling direction. By optimizing the interval of the collimator according to the energy of the neutron, the neutron beam can be substantially condensed using the curvature of the orbit of the neutron beam due to gravity.
特許文献1に記載の技術においては、中性子のエネルギーによらずに中性子線を集光することができるものの、キャピラリ単体での集光能力は全くない。従って、複数のキャピラリを所定の形状に束ねることが重要となるが、その製造工程は煩雑であり、最終的に得られた構造体(疑似中性子レンズ)の信頼性も低くなった。 In the technique described in Patent Document 1, although a neutron beam can be condensed regardless of the energy of neutrons, there is no condensing ability with a single capillary. Therefore, it is important to bundle a plurality of capillaries into a predetermined shape, but the manufacturing process is complicated, and the reliability of the finally obtained structure (pseudo-neutron lens) has also been lowered.
また、特許文献2に記載の技術においては、中性子のエネルギーによって中性子線の軌道が異なるため、中性子のエネルギーに応じて絞りの間隔を調整する必要がある。従って、集光の効果は単色の中性子線に対してしか得られない。ところが、例えば実験用原子炉等から発せられる中性子線は単色ではなく、スペクトルに広がりをもつ。こうした単色(あるいは順単色)でない中性子線を集光することは困難であった。反射や回折を利用する中性子光学素子においても、反射や回折も中性子のエネルギー依存性をもつため、この状況は同様であった。 In the technique described in Patent Document 2, since the orbit of the neutron beam differs depending on the energy of neutrons, it is necessary to adjust the aperture interval according to the energy of neutrons. Therefore, the focusing effect can be obtained only for monochromatic neutron beams. However, neutrons emitted from, for example, an experimental reactor are not monochromatic but have a broad spectrum. It has been difficult to collect neutron beams that are not monochromatic (or forward monochromatic). This situation was the same for neutron optical elements that use reflection and diffraction, since reflection and diffraction are also dependent on the energy of neutrons.
従って、エネルギーの揃っていない中性子線を単純な構成で集光することは困難であった。 Therefore, it has been difficult to collect neutron beams having no uniform energy with a simple configuration.
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決する発明を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide an invention that solves the above problems.
本発明は、上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
本発明の中性子光学素子は、中性子線を入射側開口部から入射させ、出射側開口部から出射させる中性子光学素子であって、中性子散乱体で構成され、一端が前記入射側開口部、他端が前記出射側開口部となった貫通孔を具備し、前記出射側開口部の面積は前記入射側開口部の面積よりも小さいことを特徴とする。
本発明の中性子光学素子において、前記入射側開口部と前記出射側開口部との間の前記貫通孔の内面形状は、前記中性子線の光軸を含んだ断面上において、直線で構成されることを特徴とする。
本発明の中性子光学素子において、前記貫通孔の内面形状は、円錐面の一部で構成されることを特徴とする。
本発明の中性子光学素子において、前記貫通孔の内面形状は、多角形錐面の一部で構成されることを特徴とする。
本発明の中性子光学素子において、前記中性子散乱体は、有機高分子材料を主成分とすることを特徴とする。
本発明の中性子光学素子において、前記有機高分子材料は、ポリイミド、ポリエチレン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリエチレンテレフタレートのいずれかを主成分とすることを特徴とする。
本発明の中性子光学素子において、前記中性子散乱体は、ベリリウムを主成分とすることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configurations.
The neutron optical element of the present invention is a neutron optical element that causes a neutron beam to be incident from an incident side opening and to be emitted from an emission side opening, and is composed of a neutron scatterer, one end being the incident side opening and the other end Is provided with a through-hole that becomes the exit side opening, and the area of the exit side opening is smaller than the area of the entrance side opening.
In the neutron optical element of the present invention, an inner surface shape of the through hole between the incident side opening and the emission side opening is configured by a straight line on a cross section including the optical axis of the neutron beam. It is characterized by.
In the neutron optical element according to the present invention, the inner shape of the through hole is formed by a part of a conical surface.
In the neutron optical element according to the present invention, the inner shape of the through hole is a part of a polygonal conical surface.
In the neutron optical element of the present invention, the neutron scatterer is mainly composed of an organic polymer material.
In the neutron optical element of the present invention, the organic polymer material is mainly composed of any one of polyimide, polyethylene, polyetheretherketone, polymethyl methacrylate resin, and polyethylene terephthalate.
In the neutron optical element of the present invention, the neutron scatterer has beryllium as a main component.
本発明は以上のように構成されているので、単色でない中性子線を単純な構成で集光することができる。 Since this invention is comprised as mentioned above, the neutron beam which is not monochromatic can be condensed with a simple structure.
以下、本発明の実施の形態に係る中性子光学素子について説明する。なお、中性子線は光ではないが、光と同様にふるまうものとして扱うことができるため、中性子線を光線と置き換えた場合に用いられる語句である集光、発散光、平行光等を便宜上用いる。図1は、この中性子光学素子の一例である中性子集光素子10の斜視図(a)及びそのA−A方向(光軸上)における断面図(b)である。
Hereinafter, the neutron optical element according to the embodiment of the present invention will be described. Note that although neutron rays are not light, they can be treated as if they behave like light. Therefore, the terms used when the neutron rays are replaced with light rays, such as condensed light, divergent light, and parallel light, are used for convenience. FIG. 1 is a perspective view (a) of a
この中性子集光素子10は、中性子を散乱する能力が高い材料(中性子散乱体)で構成される。この材料としては、水素を多く含む有機材料であり、かつ図1の形状を実現することが容易である材料として、有機高分子材料であるポリエチレン、ポリイミド等や、軽金属であるベリリウム等が用いられる。
The
この中性子集光素子10においては、中性子を通過させる円錐形状の貫通孔11が形成されている。この貫通孔11の一端(左側)は、中性子線を入射させる入射側開口部111となっており、他端(右側)は、中性子線を出射させる出射側開口部112となっている。入射側開口部111と出射側開口部112の形状は共に円形であり、出射側開口部112の面積は入射側開口部111の面積よりも小さくなっている。集光する中性子線の光軸100は、入射側開口部111の中心と出射側開口部112の中心とを通る。この光軸100を含む断面(図1(b))においては、これら2つの開口部を結ぶ線は直線となっている。従って、貫通孔11の内面は円錐面の一部となっている。
In this
出射側開口部112の大きさは、集光点の大きさ(集光サイズ)となるため、中性子線の利用目的に応じて必要とされるサイズや強度等に応じて適宜設定され、例えば直径1μmφ程度とすることができる。入射側開口部111の大きさは、中性子線の特性(例えば発散光であるか平行光であるか等)や集光点において要求される中性子線強度に応じて適宜設定されるが、例えば直径10mm〜100mm程度とすることができる。中性子集光素子10の厚さ(入射側開口部111と出射側開口部112との間の間隔)は、出射側開口部112の大きさや入射側開口部111の大きさ、集光効率等によって適宜設定され、これに応じて円錐形状の頂角θも定まる。
Since the size of the exit side opening 112 is the size of the condensing point (condensation size), the size is appropriately set according to the size or intensity required according to the purpose of use of the neutron beam. It can be about 1 μmφ. The size of the entrance-
この中性子集光素子10に中性子線が入射した場合の中性子線の進む方向の一例を模式的に図2に示す。ここで、中性子線20は中性子源から放射される発散光であり、その一部が貫通孔11に入射するとする。ここで、入射側開口部111を通過するB、C、Dの中性子線20が進む経路について以下に説明する。
An example of the traveling direction of the neutron beam when the neutron beam is incident on the
図2におけるBの中性子線20は、貫通孔内上面113に直線的に入射する。物質との間の相互作用が弱い中性子の一部は、この入射点において、中性子散乱体内部に侵入し、侵入した中性子はこの中性子散乱体内部で吸収されるか、中性子散乱体を透過して中性子集光素子10の外部まで達する。侵入しなかった中性子は、この入射点において反射、もしくは散乱される。ここで、可視光等が物質の表面に入射した場合には、反射される割合が高いが、中性子が物質表面において反射する割合はこれと比べて著しく低い。
The
中性子線20が貫通孔内上面113で反射される場合には、運動量保存則により、貫通孔内上面113に対する中性子線20の入射角と出射角は等しくなる。しかしながら、これが散乱される場合には、ある決まった入射角をもつ中性子線の散乱角は単一ではなく、一般的には広がりをもつ。この散乱角は、例えば貫通孔11の内面の状態や中性子のエネルギー等の影響を受けるため、様々である。従って、例えば、Bの中性子線20は、B1、B2、B3、B4の4つ方向に散乱される。このうち、B4の方向に進んだ中性子線は、出射側開口部112を通過する。B1、B2、B3の方向に進んだ中性子線は、例えば貫通孔内下面114に達し、そこで中性子散乱体内部に入るか、この入射点において反射又は散乱される。
When the
同様に、貫通孔内下面114に直線的に入射したCの中性子線20がC1、C2、C3、C4の方向に散乱された場合、C4の方向に進んだ中性子線は出射側開口部112を通過する。
Similarly, when the
また、光軸100上を進むDの中性子線20は、そのまま出射側開口部112を通過する。あるいは、光軸100付近を通過し、光軸100とのなす角度が小さな方向に進む中性子線20も、同様に出射側開口部112を通過する。この作用は、中性子線に対するコリメータと同様である。
The
従って、出射側開口部112を通過する中性子線は、通常のコリメータにおいて透過するDの成分に対して、散乱成分であるB4、C4等が加わったものとなる。従って、発散光である中性子線が入射側開口部111を通過した場合には、この構造により、出射側開口部112と同じ開口をもつコリメータを用いた場合よりも、出射側開口部112における中性子線強度を高くすることができる。すなわち、狭い範囲における中性子線の強度を高める、いわゆる中性子線を集光(集束)することができる。
Therefore, the neutron beam that passes through the emission-
なお、図2においては、発散光である中性子線がこの中性子集光素子10(入射側開口部111)に入射した場合について説明した。しかしながら、中性子線が例えば平行光であっても、貫通孔11の内面で散乱された中性子線の一部が出射側開口部112に達することは明らかである。従って、この場合においても、この中性子集光素子10は集光効果をもつ。
In addition, in FIG. 2, the case where the neutron beam which is a diverging light injects into this neutron condensing element 10 (incident side opening part 111) was demonstrated. However, even if the neutron beam is, for example, parallel light, it is clear that a part of the neutron beam scattered on the inner surface of the through
すなわち、この中性子集光素子10においては、中性子が貫通孔11の内面で散乱され、その散乱角に広がりがあることを利用して、出射側開口部112における強度を高めることができる。この作用は、貫通孔11の内面が円錐面形状である場合に限らず、出射側開口部112の面積を入射側開口部111の面積よりも小さくした場合に実現されることは明らかである。
That is, in the
また、この散乱角度の分布には中性子のエネルギー依存性があるが、広がりをもつという点に関しては同様であり、この点は、反射角が一定である反射の場合とは異なる。従って、例えばB1〜B4の強度比が中性子のエネルギーによって変わるということはあるものの、図2に示された状況は中性子のエネルギーに依存せずに起こる。従って、中性子のエネルギーによらず、この中性子集光素子10によって中性子線を集光することができる。すなわち、エネルギーの揃っていない中性子線を集光することができる。
The distribution of the scattering angle is dependent on the energy of neutrons, but is similar in that it has a spread, and this is different from the case of reflection with a constant reflection angle. Therefore, for example, although the intensity ratio of B 1 to B 4 may change depending on the energy of neutrons, the situation shown in FIG. 2 occurs independently of the energy of neutrons. Therefore, the neutron beam can be collected by the
また、例えば、複数の構成要素を組み合わせて構成される特許文献1、2に記載の素子と比べて、この中性子集光素子10は、図1に示されるような単純な形状をもつ。従って、エネルギーの揃っていない中性子線を単純な構成で集光することができる。
Further, for example, the
一方、例えば、同様の形状を金属で構成し、貫通孔の内面を楕円面や放物面形状とした鏡面とすれば、これを集光ミラーとして用いることができることは周知である。この場合の貫通孔の光軸上の断面における形状は、楕円の一部を構成する曲線、あるいは放物線の形状となる。これにより、貫通孔の内面で可視光やX線等を反射させて、出射側開口部あるいはこれよりも後部に位置する集光点で集光させることができる。この場合には、反射面(貫通孔の内面)に対する光の入射角と反射角が等しいという性質により、こうした集光作用が達成される。 On the other hand, for example, if a similar shape is made of metal and the inner surface of the through hole is a mirror surface having an elliptical or parabolic shape, it is well known that this can be used as a condensing mirror. In this case, the shape of the through hole in the cross section on the optical axis is a curve constituting a part of an ellipse or a parabolic shape. Thereby, visible light, X-rays, etc. can be reflected by the inner surface of a through-hole, and it can be made to condense in the condensing point located in an exit side opening part or this rear part. In this case, such a condensing effect is achieved by the property that the incident angle of light and the reflection angle with respect to the reflection surface (the inner surface of the through hole) are equal.
これに対して、この中性子集光素子10においては、貫通孔11における図1(b)、図2の断面形状が直線で構成されるため、こうした反射による集光の効果は有さない。しかしながら、一般的には中性子線の散乱角度には広がりがあるため、楕円面や放物面形状でなくとも、散乱された中性子線の一部を出射側開口部112に導くことができる。従って、例えば反射を利用して可視光を集光する集光ミラーと比べると、その集光効率は低くなるものの、中性子線を集光することができる。一方、エネルギーの揃っていない中性子線を一様に高い反射率で反射させることのできる材料は知られていないため、反射を利用して中性子線を集光する集光ミラーを得ることは困難である。同様に、エネルギーの揃っていない中性子線を一様かつ有効に透過、屈折させる材料も知られていないため、屈折によって中性子線を集光するレンズを得ることも困難である。
On the other hand, in this
また、集光ミラーにおいて貫通孔の内面を楕円面や放物面形状に加工する機械加工技術としては、多数が知られている。この際に高い反射率を維持するためには、この表面の研磨技術が重要であり、その表面粗さを例えば使用する光の波長以下に小さくすることも要求される。この場合は、加工に要するコストが高くなり、その加工精度を高く維持することも容易ではない。 A number of machining techniques are known for machining the inner surface of the through-hole into an ellipsoidal or parabolic shape in the condenser mirror. In this case, in order to maintain a high reflectance, this surface polishing technique is important, and it is also required to reduce the surface roughness to, for example, less than the wavelength of the light to be used. In this case, the cost required for processing increases, and it is not easy to maintain high processing accuracy.
これに対して、この中性子集光素子10においては、貫通孔11の内面は、楕円面や放物面よりも加工が容易な円錐面形状となっている。更に、反射を利用しないため、その表面粗さを集光ミラーほど小さくすることも要求されない。従って、この中性子集光素子10を安価に製造することができる。
On the other hand, in this
また、円錐形の頂角θが大きいほど入射側開口部111から入射する中性子線の絶対量を大きくすることができる。しかしながら、この場合には、貫通孔11の内面(例えば貫通孔内上面113、貫通孔内下面114)に中性子線20が入射する入射角が大きくなる(垂直に近くなる)。従って、中性子線の散乱角度(分布)も、θの設定によって変化し、出射側開口部112に達する散乱中性子線の絶対量も、θによって異なる。この特性は、中性子散乱体の材料、中性子線の平均エネルギー等によって異なるため、出射側開口部112における中性子強度を最大にするためのθは、これらの設定によって異なり、実験的に最適値を求めることができる。
In addition, the larger the apex angle θ of the cone, the larger the absolute amount of neutron rays incident from the
なお、上記の例においては、貫通孔11の内面を円錐面の一部となる形状としたが、上記の効果を奏する限りにおいて、他の形態をとることもできる。例えば、この内面を多角形錐面(三角錘、四角錐等)の一部となる形状としてもよい。この場合には、この内面は、加工が容易である平面の組み合わせで構成されるため、貫通孔11を形成する工程を特に容易かつ精密に行うことができる。この場合、入射側開口部111、出射側開口部112の形状は、これに応じた多角形(三角形、四角形等)となる。なお、この際の多角形は、必ずしも正多角形(正三角形、正四角形等)である必要はないことは、前記の原理から明らかである。
In addition, in said example, although the inner surface of the through-
また、円錐面形状や多角形錘面形状以外でも、光軸上の断面において入射側開口部と出射側貫通孔との間の形状が直線であれば、同様の効果を奏することは明らかである。 In addition to the conical surface shape and the polygonal conical surface shape, it is clear that the same effect can be obtained if the shape between the entrance-side opening and the exit-side through hole is a straight line in the cross section on the optical axis. .
更に、この形状は必ずしも厳密な直線である必要はなく、機械加工が容易である形状を適宜用いることもできる。例えば、光軸100を含んだ断面上において、貫通孔11の内面形状が単純な直線形状となっているような場合(貫通孔11の内面が円錐形状や多角錘形状等である場合)だけでなく、この形状が直線を組み合わせた形状となる形態としてもよい。こうした形態としては、例えば、頂角θが異なる2つの円錐面を組み合わせた形態が考えられる。こうした形態であっても、中性子の集光作用が得られ、かつ、貫通孔11を形成することは容易である。従って、光軸100を含んだ断面上において、貫通孔11の内面形状が、直線で構成される形状であることが好ましい。貫通孔11の内面を、こうした反射による集光能力が得られない形状としても、この中性子集光素子は、中性子に対する集光作用をもつ。
Furthermore, this shape does not necessarily need to be a strict straight line, and a shape that can be easily machined can be used as appropriate. For example, only when the inner surface of the through
また、ここでいう中性子散乱体とは、中性子を散乱する能力が比較的高い材料を意味する。この能力が高いのは、一般には、中性子を散乱する能力が高い水素原子を多く含む材料である。これらのうち、図1に示した形状を容易に実現できる材料として、前記の有機高分子材料であるポリエチレン、ポリイミドの他に、耐摩耗性、耐衝撃性、耐放射線性に優れたポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等も好ましく用いられる。また、同様に機械的特性に優れたアクリル樹脂として、ポリメタクリル酸メチル樹脂や、ポリエチレンの1種であるポリエチレンテレフタレート(PET)を用いることもできる。ただし、これら以外でも同様に用いることができることは明らかである。機械加工(切削、研磨)以外の方法を用い、これらの材料を図1の形状とすることもできる。軽金属であるベリリウム等も同様である。また、この中性子散乱体は100%純度のこれらの材料で構成される必要はなく、少なくともこれらの材料のいずれかを主成分とすれば充分であり、中性子を散乱させるという効果を奏する限りにおいて、これらの材料に他の物質が添加されてもよい。例えば、図1の形状の成形体を安定して構成する上で有用な材料を適宜添加して用いてもよい。 The neutron scatterer here means a material having a relatively high ability to scatter neutrons. This high ability is generally a material containing a lot of hydrogen atoms having a high ability to scatter neutrons. Among these, as materials that can easily realize the shape shown in FIG. 1, in addition to the above-mentioned organic polymer materials such as polyethylene and polyimide, polyether ethers having excellent wear resistance, impact resistance, and radiation resistance. Ketone (PEEK) and the like are also preferably used. Similarly, polymethyl methacrylate resin or polyethylene terephthalate (PET), which is a kind of polyethylene, can be used as an acrylic resin having excellent mechanical properties. However, it is obvious that other than these can be used similarly. A method other than machining (cutting, polishing) may be used to make these materials into the shape shown in FIG. The same applies to beryllium, which is a light metal. Further, this neutron scatterer does not need to be composed of these materials of 100% purity, and it is sufficient that at least one of these materials is a main component, and as long as the effect of scattering neutrons is achieved, Other substances may be added to these materials. For example, a material useful for stably forming the shaped body of FIG. 1 may be added as appropriate.
また、通常の光学素子であるレンズや集光ミラー等と同様に、この中性子光学素子を複数個、あるいは複数種類組み合わせて用いることにより、所望のビームサイズ、強度の中性子線を得ることができることは明らかである。 Also, like a normal optical element such as a lens or a collecting mirror, it is possible to obtain a neutron beam having a desired beam size and intensity by using a plurality of these neutron optical elements or a combination of a plurality of types. it is obvious.
10 中性子集光素子
11 貫通孔
20 中性子線
100 光軸
111 入射側開口部
112 出射側開口部
113 貫通孔内上面
114 貫通孔内下面
DESCRIPTION OF
Claims (7)
中性子散乱体で構成され、
一端が前記入射側開口部、他端が前記出射側開口部となった貫通孔を具備し、
前記出射側開口部の面積は前記入射側開口部の面積よりも小さいことを特徴とする中性子光学素子。 A neutron optical element that causes a neutron beam to be incident from an incident side opening and to be emitted from an emission side opening,
Composed of neutron scatterers,
One end has a through hole with the incident side opening and the other end with the emission side opening,
The neutron optical element according to claim 1, wherein an area of the exit side opening is smaller than an area of the entrance side opening.
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