KR20230075102A - 중성자 분산각 감소 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 일실시예에서 제 1 내면 또는 제 2 내면으로부터 마주보는 내면을 향하여 제 1 각도를 가지고 경사지게 연장된 제 1 거울과 제 2 거울; 및 상기 제 1 거울로부터 상기 진행방향으로 제 1 거리만큼 이격된 위치의 한 내면으로부터 마주보는 다른 내면을 향하여 제 2 각도를 가지고 경사지게 연장되는 제 3 거울과 제 4 거울;를 포함하며, 상기 제 3 거울과 제 4 거울은 제 1 혹은 제 2 내면으로부터 상기 제 1 높이만큼 떨어진 위치까지 연장되며, 상기 제 1 거울은 상기 제 4 거울에 연결되며, 상기 제 2 거울은 상기 제 3 거울에 연결되고, 상기 제 2 각도는 상기 제 1 각도보다 작으며, 상기 제 3 및 제 4 거울은 상기 제 1 및 제 2 거울의 M 값보다 큰 M 값을 가지며, 상기 제 1 및 제 2 내면은 적어도 공급되는 중성자의 최대 분산각을 반사하는 코팅을 포함하는 중성자 분산각 감소 장치를 제공한다.
Description
본 발명은 중성자 유도관에 설치되어 통과하는 중성자의 분산각을 감소시키는 중성자 분산각 감소 장치에 대한 것이다.
냉중성자원 또는 x-선원으로 발생한 각 빔은 선원으로부터 방사형으로 퍼져나간다. 이렇게 방사형으로 진행한 높은 분산각을 지닌 중성자 또는 X-선은 거리의 제곱에 반비례하여 그 밀도 혹은 광도(flux)가 줄어든다.
물질구조 분석을 위해서는 빔을 샘플에 내보내야 하는데, 공간적 제약등 여러 이유로 광원에서 일정한 거리에 위치한 샘플에 도달한 빛은 낮은 광도(flux)로 인해 장시간 측정이 요구된다. 타원이나, 포물선의 거울을 이용하여 빔을 모아주는 방법도 있는데, 빔의 플럭스 증가와 반비례하여 직진도가 높아지므로, 높은 분산각이 필요한 특수한 실험이나 장치에 이용되기도 하지만, 대부분의 중성자 이용 장치는 낮은 분산각이 요구되므로, 분산각을 억제해아 한다. 이를 위하여 슬릿이나 콜리메이터가 사용된다.
도 1 에는 블레이드를 이용한 콜리메이터(C)의 개략도가 도시되어 있다. 중성자 유도관 내면(11)에 이러한 콜리메이터(C)가 배치되며, 이러한 콜리메이터(C)의 경우 얇은 금속막 또는 유리, 폴리머 필름 같은 물질에 x-선 또는 중성자 흡수 물질(Gd, B 등)을 코팅한 후 일정하게 배치한다. 이렇게 일정간격으로 배치된 흡수막을 통과한 빔은 일정한 분산 각도를 가진다.
하지만, 이러한 콜리메이터(C)의 경우에 블레이드 자체의 두께로 인하여 빔의 손실이 발생될 뿐만 아니라 높은 분산각의 경우에 모두 블레이드에 의해 흡수되어 분산각은 감소되나 밀도도 함께 감소된다는 한계가 있다.
(특허문헌 1) KR 1221001 B
본 발명은 낮은 분산각의 중성자를 수요처에 제공할 수 있는 중성자 분산각 감소 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 중성자 분산각 감소 장치를 제공한다.
본 발명은 일실시예에서 제 1 내면으로부터 상기 제 1 내면과 마주보는 제 2 내면을 향하여 제 1 각도를 가지고 경사지게 연장된 제 1 거울; 중성자의 진행방향에서 상기 제 1 거울과 동일한 지점의 상기 제 2 내면으로부터 상기 제 1 내면을 향하여 상기 제 1 각도와 같은 값을 가지되 반대 방향으로 경사지게 연장된 제 2 거울; 상기 제 1 거울로부터 상기 진행방향으로 제 1 거리만큼 이격된 위치의 상기 제 1 내면으로부터 제 2 내면을 향하여 제 2 각도를 가지고 경사지게 연장되는 제 3 거울; 및 상기 제 2 거울로부터 상기 진행방향으로 상기 제 1 거리만큼 이격된 위치의 상기 상기 제 2 내면으로부터 제 1 내면을 향하여 상기 제 2 각도와 같은 값을 가지되 반대 방향으로 경사지게 연장된 제 4 거울; 를 포함하며, 상기 제 3 거울은 제 1 내면으로부터 제 1 높이만큼 떨어진 위치까지 연장되며, 상기 제 4 거울은 제 2 내면으로부터 상기 제 1 높이만큼 떨어진 위치까지 연장되며, 상기 제 1 거울은 상기 제 4 거울에 연결되며, 상기 제 2 거울은 상기 제 3 거울에 연결되고, 상기 제 2 각도는 상기 제 1 각도보다 작으며, 상기 제 3 및 제 4 거울은 상기 제 1 및 제 2 거울의 M 값보다 큰 M 값을 가지며, 상기 제 1 및 제 2 내면은 적어도 공급되는 중성자의 최대 분산각을 반사하는 코팅을 포함하는 중성자 분산각 감소 장치를 제공한다.
본 발명은 위와 같은 구성을 통하여, 높은 플럭스로 낮은 분산각의 중성자를 사용처에 제공할 수 있는 중성자 분산각 감소 장치를 제공할 수 있다.
도 1 은 종래의 콜리메이터를 포함하는 중성자 유도관의 개략도이다.
도 2 는 중성자 유도관의 개략도이다.
도 3 은 중성자 거울을 포함하는 중성자 유도관의 개략도이다.
도 4 는 동일한 중성자 거울을 복수개 포함하는 중성자 유도관의 개략도이다.
도 5 는 종류가 다른 중성자 거울을 포함하는 중성자 유도관의 개략도이다.
도 6 은 본 발명의 일실시예에 따른 중성자 분산각 감소 장치의 개략도이다.
도 7 은 필터 부재의 입사각에 따른 반사율을 도시한 그래프이다.
도 8 은 도 6 에서 중성자가 통과하는 경로의 개략도이다.
도 9 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 중성자 분산각 감소 장치의 개략도이다.
도 10 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 중성자 분산각 감소 장치의 개략도이다.
도 11 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 중성자 분산각 감소 장치의 개략도이다.
도 2 는 중성자 유도관의 개략도이다.
도 3 은 중성자 거울을 포함하는 중성자 유도관의 개략도이다.
도 4 는 동일한 중성자 거울을 복수개 포함하는 중성자 유도관의 개략도이다.
도 5 는 종류가 다른 중성자 거울을 포함하는 중성자 유도관의 개략도이다.
도 6 은 본 발명의 일실시예에 따른 중성자 분산각 감소 장치의 개략도이다.
도 7 은 필터 부재의 입사각에 따른 반사율을 도시한 그래프이다.
도 8 은 도 6 에서 중성자가 통과하는 경로의 개략도이다.
도 9 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 중성자 분산각 감소 장치의 개략도이다.
도 10 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 중성자 분산각 감소 장치의 개략도이다.
도 11 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 중성자 분산각 감소 장치의 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다. 또한, 본 명세서에서, '상', '상부', '상면', '하', '하부', '하면', '측면' 등의 용어는 도면을 기준으로 한 것이며, 실제로는 소자나 구성요소가 배치되는 방향에 따라 달라질 수 있을 것이다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명은 중성자 유도관에 대한 것으로, 중성자 유도관은 중성자원으로부터 발생한 중성자를 중성자실험장치까지 이송 시키기 위한 것으로, 중성자들이 물질의 입사면에 임계각내로 입사할 때 전반사되는 성질을 이용한다.
이런 중성자 유도관은 초창기에는 58Ni 을 대면적 기판에 코팅하여 4각관 형태로 접합하여 이용하였으나, 코팅기술의 발전으로 다층박막구조의 중성자초거울 형태가 이용되어 중성자의 수율을 높이고 있다. 두 개의 서로 다른 물질을 동일 두께로 반복 적층하면 인위적인 2차원 주기적 구조로 인해 회절 peak가 생성되는데, 중성자 초거울이라 함은 니켈과 티타늄을 번갈아 적층해 쌓는 방법으로, 박막의 두께에 변화를 주어 58Ni 의 전반사각까지 임계각을 확장하는 방법이 알려져 있으며,. 58Ni의 전반사각의 2배, 3배, 4배,… 에 해당하는 중성자 초거울은 M2, M3, M4 … 라 한다.
도 2 에는 중성자 유도관(1)의 개략도가 도시되어 있다. 중성자 유도관(1)을 통과하는 중성자는 중성자 유도관 내면(11, 12)에 코팅 되는 물질의 M값과 중성자 자신의 파장에 영향을 받는다. 파장이 클수록 M값이 높을수록 큰 입사각을 지닌 중성자는 중성자유도관 내면(11, 12)의 물질에 반사되어 손실없이 장거리를 비행하여 원하고자 하는 곳까지 이동이 가능하다.
중성자를 이용하는 장치마다 특성이 있으나 레디오그라피와 같이 높은 중성자속을 필요로 하는 몇몇 장치를 제외하곤 대부분의 중성자를 이용하는 장치는 모든 중성자를 이용하는 것이 아니라 낮은 분산각의 중성자를 이용한다.
일반적으로 중성자유도관을 통과하는 중성자는 중성자유도관 내면(11, 12)에 코팅된 M값에 영향을 받는다. 예로 중성자유도관이 M2로 코팅되어 있다면, 파장이 4.75Å 인 중성자의 M=2에 대한 전반사각은 1도이므로 1도 초과의 중성자는 중성자 유도관내부에서 반사하지 못하고 투과하여 일정한 위치에서 중성자들은 1도 이하의 중성자들만 발견된다. 즉, 입사하는 중성자들의 분산각은 1도 이하이다. 상대적으로 파장이 짧은 예로 2.375 Å 인 중성자의 경우 전반사각이 0.5도이므로 분산각이 0.5도 이하인 중성자만 발견된다.
도 3 에는 중성자 거울(2)을 포함하는 중성자 유도관(1)의 개략도가 도시되어 있으며, 도 4 에는 중성자 거울(2)을 복수개 포함하는 중성자 유도관(1)의 개략도이다.
도 3 에서 도시되어 있듯이, M=2 코팅이 증착된 중성자 유도관(1), 즉, 중성자가 잘 투과되는 실리콘(Si)에 M=2 중성자초거울 코팅을 증착하면, 중성자 파장이 4.75Å 이내의 중성자는 투과하고, 4.75Å초과의 중성자는 반사하게 된다. 상기 중성자 유도관(1) 내부에 중성자 거울(2)을 설치한다. 중성자 거울(2)은 내면(11)에 대하여 시계 방향으로 1도의 각을 가지고 배치된다. 중성자 거울(2)의 M값이 1이고, 중성자 파장이 4.75Å인 경우 0도 ~ 0.5이하의 분산각을 지닌 중성자는 투과하고, 0.5도 초과의 중성자만 반사하게 된다.
중성자 진행 방향, 즉, 내면연장 방향에 대하여 분산각이 0 ~ 0.5도인 중성자(A)의 경우 1도 기울어진 중성자 거울(2)에 대하여는 각도가 0.5 ~ 1도 사이가 되며, 중성자 거울(2)은 0 ~ 0.5 도 사이의 분산각만 반사하므로, 중성자 진행 방향에 대하여 분산각이 0 ~ 0.5 도인 중성자(A)는 중성자 거울(2)을 통과하며, 분산각이 0.5~ 1도인 중성자(B)는 중서자 거울(2)에 대하여는 0 ~ 0.5도가 되므로, 중성자 거울(20)에서 반사된다.
한편, 도 4 에는 중성자 거울(2)의 뒤에 동일한 중성자 거울(2)이 배치된 모습이 도시되어 있다. 동일한 거울이라는 것은 M 값 및 내면(11)과 이루는 각도(α)가 동일하다는 것을 의미한다. 도 4 에서 도시되어 있듯이, 중성자 거울(2)에 대하여 제 1 입사각(θ1)으로 입사되는 중성자는 제 1 입사각(θ1)이 중성자 거울(2)의 최대 반사각 이내이면, 제 1 반사각(θ2)으로 반사된다.
예를 들어, 1도로 기울어진 중성자 거울(2)의 M값이 1 인 경우에 분산각이 0.6도인 경우 제 1 입사각(θ1)은 0.4도가 되며, 중성자 거울(2)은 0.5도까지 반사하므로, 전반사가 이루어져 제 1 입사각(θ1)과 동일한 제 1 반사각(θ2)으로 반사된다. 제 1 반사각(θ2)은 제 1 입사각(θ1)과 동일하지만, 중성자 거울(2)이 1도 기울어져 있으므로, 첫번째 중성자 거울(2)에서 반사된 후 중성자의 분산각은 1.4 도가 된다.
이렇게 1.4 도의 분산각을 가지는 중성자는 두번째 중성자 거울(2)로 입사되며, 두번째 중성자 거울(2) 역시 1도 기울어져 있으므로, 두번째 중성자 거울(2)로 입사되는 제 2 입사각(θ3)은 0.4 도가 된다. 제 2 입사각(θ3)이 최대 반사각인 0.5도 보다 작으므로, 두번째 중성자 거울(2)에서 다시 중성자는 반사되며, 제 2 반사각(θ4)은 제 2 입사각(θ3)과 동일하며, 두번째 중성자 거울(2)이 경사져 있으므로, 최종 중성자의 분산각은 거울의 경사각(1도)에서 제 2 반사각(θ4)을 뺀 0.6 도이다. 따라서 최종적으로 두번째 중성자 거울(2)을 통과한 중성자의 분산각은 최초의 중성자의 분산각과 동일하며, 동일한 거울로 반사하는 경우 분산각이 개선되지는 않는다.
도 5 에는 복수의 중성자 거울(2)에서 반사시키는 도 4 와 달리 중성자 거울(2) 뒤에 중성자 거울(2)과 다른 중성자 거울(3)이 배치되는 구조가 도시되어 있다.
도 5 에서 보이듯이, 도 3 및 도 4 와 동일하게 중성자 거울(2)이 배치되는데, 중성자 거울(2) 뒤에는 다른 중성자 거울(3)이 상기 중성자 거울(2)보다 작은 경사각으로 배치된다. 중성자 거울(2)의 M 값은 1 이고, 내면과의 경사각(α)은 1도이며, 다른 중성자 거울(3)의 M 값은 1.5 이고, 내면과의 경사각(β)은 0.75 도이다. 참고로, 파장이 4.75Å 인 중성자의 M=1.5에 대한 전반사각은 0.75도이다. 즉, 다른 중성자 거울(3)은 상기 중성자 거울(2)보다 M 값은 크나, 경사각은 작다.
유도관 내면과 0.5도 이상 분산각을 가지는 중성자는 중성자 거울(2)에서 반사되어 두번째 중성자 거울(3)에 입사한다. 예를 들어 0.5도의 분산각을 가지는 중성자는 중성자 거울(2)에 0.5 도의 제 1 입사각(θ1)으로 입사(1 - 0.5 = 0.5)하며, 제 1 입사각(θ1)이 중성자 거울(2)의 최대 반사각 이내이므로, 중성자 거울(2)에서 제 1 반사각(θ2)으로 반사된다. 제 1 반사각(θ2)은 제 1 입사각(θ1)과 동일하며, 제 1 거울(20)은 1도로 경사져 있으므로, 제 1 거울(20)을 통과한 중성자는 1.5도의 경사각을 가지게 반사되어 다른 중성자 거울(3)에 입사한다.
1.5도의 분산각을 가지고 중성자 거울(3)로 입사하는 중성자에서 중성자 거울(3)은 0.75도로 기울어져 있으므로, 상기 중성자의 중성자 거울(3)에 입사되는 제 2 입사각(θ3)은 0.75도이며, 이 각도는 중성자 거울(3)의 최대 반사각인 0.75 이하이므로, 제 2 반사각(θ4)으로 반사된다. 제 2 반사각(θ4)은 제 2 입사각(θ3)과 동일하며, 제 2 거울(30)이 경사져 있으므로, 최종 중성자의 분산각은 거울의 경사각(0.75도)에서 제 2 반사각(θ4)을 뺀 0 도이다. 즉, 분산각이 극적으로 낮아지게 된다. 따라서, M 값이 두 중성자 거울(2, 3)을 중성자 유도관(1; 도 2 참고)에 경사각을 다르게 배치하는 경우에 높은 분산각을 가지는 중성자의 분산각을 낮출 수 있다.
도 6 에는 본 발명의 일실시예에 따른 중성자 분산각 감소 장치의 개략도가 도시되어 있으며, 도 7 에는 필터 부재의 입사각에 따른 반사율을 도시한 그래프가 도시되어 있으며, 도 8 에는 도 6 에서 중성자가 통과하는 경로의 개략도가 도시되어 있다.
본 발명에 따른 중성자 분산각 감소 장치(100)는 유도관(1; 도 2 )에 설치되며, 유도관(1)의 내면(11)에 직접 맞닿게 설치될 수 있다. 다만, 유도관(1)의 내면(11)에 다른 코팅면을 추가한 후 해당 코팅면의 내면에 설치되는 것도 가능하며, 유도관(1)안에 설치되는 거울면에 설치될 수도 있다. 도 6 의 실시예는 유도관(1; 도 2 참고)이 아닌 별도의 면(11)에 설치되는 것으로 설명하도록 하며, 이때 내면(11, 12)은 중성자 유도관(1)의 다른 부분보다 큰 M 값을 가질 수 있다.
중성자 유도관(1)의 상기 내면(11)에는 특정 M 값을 가지는 코팅이 되어 있으며, 중성자 유도관(1)의 내면의 M 값에 따라서 중성자 유도관(1)은 소정 분산각을 가지는 중성자를 중성자원으로부터 수요처로 전달한다. 중성자가 진행되는 방향을 X 방향이라고 한다. 예를 들어, 중성자 유도관(1)의 내면에는 M값이 2 인 코팅층이 배치될 수 있으며, 중성자 분산각 감소 장치(100)이 배치되는 내면은 M값이 더 큰, 예를 들면 M=3의 코팅층이 배치될 수 있다. 중성자 분산각 감소 장치(100)의 내면(11, 12)은 후술할 제 1 및 제 2 거울(21, 22)에 의해서 분산각이 증대된 중성자를 반사할 수 있을 정도의 충분한 M 값을 가진다.
이 실시예에서, 중성자 분산각 감소 장치(100)는 한 내면(11)과 마주보는 다른 내면(12) 사이에 배치되는 복수의 거울을 포함한다. 이 실시예에서 중성자 분산각 감소 장치(100)는 내면(11)과 내면(12)에서 중앙 영역을 통과하게 배치되며, 분산각이 좋은, 즉, 분산각이 낮은 중성자는 통과시키고, 분산각이 큰 중성자는 분산각을 크게하여 내면에 가까운 가장자리 영역으로 보내는 제 1 및 제 2 거울(21, 22)과, 상기 제 1 및 제 2 거울(21, 22)에 의해 가장자리 영역으로 보내진 중성자의 분산각을 개선하기 위한 제 3 및 제 4 거울(31, 32) 및 상기 제 3 및 제 4 거울(31, 32)에서 분산각이 개선된 중성자는 중앙 영역으로 보내고, 분산각이 나쁜 중성자는 다시 가장자리 영역에서 반사를 시킴으로써 분산각을 개선하는 제 1 및 제 2 필터 부재(41, 42)를 포함한다.
중성자 분산각 감소 장치(100)는 제 1 내면(11)으로부터 상기 제 1 내면(11)과 마주보는 제 2 내면(12)을 향하여 제 1 각도(α)를 가지고 경사지게 연장된 제 1 거울(21); 중성자의 진행방향(X)에서 상기 제 1 거울(1)과 동일한 지점의 상기 제 2 내면(12)으로부터 상기 제 1 내면(11)을 향하여 상기 제 1 각도(α)와 같은 값을 가지되 반대 방향으로 경사지게 연장된 제 2 거울(22); 상기 제 1 거울(21)로부터 상기 진행방향(X)으로 제 1 거리(L1)만큼 이격된 위치의 상기 제 1 내면(11)으로부터 제 2 내면(12)을 향하여 제 2 각도(β)를 가지고 경사지게 연장되는 제 3 거울(31); 상기 제 2 거울(22)로부터 상기 진행방향(X)으로 상기 제 1 거리(L1)만큼 이격된 위치의 상기 상기 제 2 내면(12)으로부터 제 1 내면(11)을 향하여 상기 제 2 각도(β)와 같은 값을 가지되 반대 방향으로 경사지게 연장된 제 4 거울(32); 제 1 내면(11)으로부터 제 1 높이(d2)만큼 떨어져 연장하며, 상기 제 2 거울(22)과 상기 제 3 거울(31) 사이에 위치하는 제 1 필터 부재(41); 및 제 2 내면(12)으로부터 제 1 높이(d2)만큼 떨어져 연장하며, 상기 제 1 거울(21)과 상기 제 4 거울(32) 사이에 위치하는 제 2 필터 부재(42);를 포함한다.
상기 제 1 거울(21)과 상기 제 2 거울(22), 상기 제 3 거울(31)과 상기 제 4 거울(32), 상기 제 1 필더 부재(41)와 상기 제 2 필터 부재(42)는 제 1 내면(11)과 상기 제 2 내면(12) 사이의 가상의 중심면(C)을 두고 대칭되게 배치된다.
상기 제 1 내면(11) 혹은 상기 제 2 내면(12)으로부터 상기 중심면(C)까지의 거리(d1)는 상기 제 1 높이(d2) 보다 크며, 제 1 높이(d2)는 상기 거리(d1)의 50% 이하일 수 있다. 다르게, 제 1 높이(d2)는 상기 제 1 내면(11)과 상기 제 2 내면(12) 사이의 거리(=d1×2)의 1/4 일 수 있으며, 바람직하게는 1/10 일 수 있다. 이 실시예에서 제 1 높이(d2)는 상기 거리(d1)의 20% 이다.
제 1 거울(21) 및 제 2 거울(22)은 중심 영역을 통과하는 거울로, 분산각이 좋은 중성자는 통과시키고, 분산각이 나쁜 중성자는 가장자리 영역으로 보내도록 제 1 각도(α) 및 M값이 정해진다. 예를 들어 중성자 유도관(1)의 내면(11, 12)이 M=2 이고, 목표 분산각이 0.5도 이내라면, 중성자의 분산각이 0.5도이하이면 통과시키고, 0.5도를 넘어서면 가장자리 영역으로 가도록 반사시키도록 제 1 거울(21) 및 제 2 거울(22)의 M은 1 미만, 예를 들면 0.98이고 제 1 각도(α)는 1도로 정해질 수 있다. 즉, 제 1 거울(21) 및 제 2 거울(22)의 제 1 각도(α)는 유도관(1) 혹은 다른 코팅면의 내면(11, 12)에서 반사 가능한 최대 분산각이며, 목표 분산각과 상기 제 1 각도(α)의 차이만큼의 최대 반사각을 갖는 M값을 가지는 거울을 사용한다.
제 1 및 제 2 거울(21, 22)의 중성자 진행방향(X)의 거리인 제 2 거리(L2)는 상기 제 1 각도(α)와 상기 제 1 및 제 2 내면(11, 12) 사이의 거리에 의해서 정해진다.
제 3 및 제 4 거울(31, 32)은 가장자리 영역에 배치되는 거울로, 상기 제 1 및 제 2 거울(21, 31)과 제 3 및 제 4 거울(31, 32)로 인하여 가장자리 영역으로 들어온 중성자의 분산각을 감소시킨다. 제 3 거울(31)은 제 1 거울(21)로부터 상기 진행방향(X)으로 제 1 거리(L1)만큼 이격된 위치의 상기 제 1 내면(11)으로부터 제 2 내면(12)을 향하여 제 2 각도(β)를 가지고 경사지게 연장되며, 제 4 거울(32)은 상기 제 3 거울(31)과 상기 중심면(C)을 중심으로 대칭되게 배치된다. 상기 제 3 및 제 4 거울(31, 32)은 가장자리 영역에 배치되므로, 상기 제 1 높이(l2)까지만 연장한다. 제 3 및 제 4 거울(31, 41)이 시작되는 위치는 상기 제 1 및 제 2 거울(21, 22)로부터 제 1 거리(L1)만큼 이격된 위치인데, 이 제 1 거리(L1)는 상기 제 1 및 제 2 거울(21, 22)에 의해서 반사된 중성자의 최대 분산각과 제 1 내면(11)과 제 2 내면(12)사이의 거리에 의해서 정해진다.
예를 들어, 분산각이 0 ~ 1도 사이의 중성자가 들어오고, 제 1 및 제 2 거울(21, 22)에 의해서 0.5도 초과의 중성자가 반사된 경우에 제 1 및 제 2 거울(21, 22)을 통과하면서 각도는 1<분산각≤1.5가 되므로, 상기 제 1 거리(L1)와 제 1 내면(11)과 제 2 내면(12) 사이의 거리가 tan 1.5도가 되도록 정해지며, 제 1 내면(11)과 제 2 내면(12) 사이의 거리(2×d1)가 20㎜라면, 상기 제 1 거리(L1)는 764㎜가 된다.
제 2 각도(β)의 경우에 한 번 반사에 의해서 감소되는 분산각과 관련되는 것으로, 목표 최대 분산각과 내면의 최대 반사각 차이의 절반정도로 정해질 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 내면의 최대 반사각이 1도이고, 목표 최대 분산각이 0.5도라면, 상기 제 2 각도(β)는 그 차이의 절반인 0.25도로 정해질 수 있다.
제 3 및 제 4 거울(31, 32)의 M 값은 상기 제 2 각도(β)와 상기 제 1 및 제 2 거울에서 반사된 중성자의 분산각을 고려하여 정해지며, M값은 상기 도 5의 거울(2)에 대응되게 상기 제 1 및 제 2 거울(21, 22)보다 크게 정해진다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 거울(21, 22)에서 반사된 중성자의 분산각이 1<분산각≤1.5이고, 제 2 각도(β)가 0.25도라면, 최대 반사각이 1.25도가 되도록 상기 제 3 및 제 4 거울(31, 32)은 M=2.5 의 코팅면을 가질 수 있다.
제 1 및 제 2 거울(21, 22)과 상기 제 3 및 제 4 거울(31, 32) 사이에는 제 1 및 제 2 필터 부재(41, 42)가 배치된다. 제 1 및 제 2 필터 부재(41, 42)는 가장자리로 들어온 중성자 중 분산각이 좋은 중성자, 예를 들면 중성자 분산각 감소 장치(100)의 초기부터 가장자리 영역으로 들어왔지만 분산각이 좋아서(목표 최대 분산각 이내) 제 1 및 제 2 거울(21, 22)를 통과한 중성자를 상기 중앙 영역으로 배출할 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 필터 부재(41, 42)는 목표 최대 분산각 보다 작은 분산각을 가지는 중성자는 통과시키되, 목표 최대 분산각보다 큰 분산각을 가지는 중성자는 반사하여 가장자리 영역을 벗어나지 못하게 구성된다.
제 1 및 제 2 필터 부재(41, 42)는 Si/Ti 또는 Si/V 의 멀티레이어 층을 포함한다. 즉, 제 1 및 제 2 필터 부재(41, 42)는 분산각 억제를 위해 Ni/Ti 초거울 대신, Si/Ti Multilayer 를 V(바나디윰) 또는 Ti에 증착하여, 2.5의 M값으로 제작할 경우 도 7 과 같은 반사율을 지니게 된다. 입사각이 0.05~0.5도인 경우 95% 이상 반사하지 못하고 모두 투과하게 되며, 입사각이 큰 경우(0.5~1.25)에는 제 1 및 제 2 필터 부재(41, 42)에 의해서 반사된다. 이때, 제 1 및 제 2 필터 부재(41, 42)의 M 값은 상기 제 3 및 제 4 거울(31, 32)에 대응되게 정해질 수 있다. 이렇게 반사되는 경우에 제 3 및 제 4 거울(31, 32)에 의해서 반사 혹은 투과되며, 투과된 후에는 내면(11, 12)에 의해서 다시 반사되고 제 3 및 제 4 거울(31, 32)의 뒷면에서 반사되면서 분산각이 개선될 수 있으며, 이는 도 8 을 참고하여 다시 설명하도록 한다.
한편, 이 실시예에서 상기 중성자 분산각 감소 장치(100)는 상기 제 1 내면(11)과 상기 제 2 내면(12)에서 상기 제 1 높이(d2) 사이의 가장자리 영역으로 분산각이 좋은 중성자가 유입되지 않도록 제 1 거울(21)과 제 2 거울(22) 사이에서 상기 제 1 내면(11)과 상기 제 2 내면(12)으로부터 상기 제 1 높이(d2)로 이격된 면에는 제 5 거울(51) 및 제 6 거울(52); 상기 제 3 및 제 4 거울(31, 32)과 동일한 형상 및 M 값으로 상기 제 3 및 제 4 거울(31, 32)로부터 상기 중성자 진행방향(X)으로 제 2 거리(L3)만큼 이격되는 제 7 및 제 8 거울(61, 62) 및 상기 제 3 거울(31)과 상기 제 7 거울(61) 및 상기 제 4 거울(32)과 상기 제 8 거울(62) 사이에서 상기 제 1 및 제 2 내면(11, 12)으로부터 상기 제 1 높이(d2)만큼 이격된 단부를 연결하는 제 9 및 제 10 거울(71, 72)을 포함한다.
상기 제 5 및 제 6 거울(51, 52)은 가장자리 영역의 중성자는 가장자리 영역에, 중앙 영역의 중성자는 중앙 영역에 있고, 제 1 및 제 2 거울(21, 22)에 의해서 분산각이 증대된 중성자는 가장자리 영역으로 빠지도록 중성자 유도관의 M 값에 대응되는 M 값을 가지고 상기 내면(11, 12)에 평행하게 배치된다.
상기 제 7 및 제 8 거울(61, 62)은 상기 제 3 및 제 4 거울(31, 32)의 중성자 진행방향(X)에서 말단 위치의 제 1 및 제 2 내면(11, 12)으로부터 시작하여 제 2 각도(β)로 상기 제 1 높이(d2)까지 비스듬하게 연장된다. 제 7 및 제 8 거울(61, 62)는 상기 제 3 및 제 4 거울(31, 32)과 동일한 역할을 수행하는데, 한번의 반사로 분산각이 충분히 저감되지 못한 경우를 보완할 수 있다. 제 3 거리(L3)는 상기 제 3 및 제 4 거울(31, 32)의 중성자 진행방향(X) 거리의 두 배에 해당한다.
제 9 및 제 10 거울(71, 72)은 좋은 분산각을 가지는 중성자가 가장자리 영역으로 들어와 상기 제 7 및 제 8 거울(61, 62)에 반사되어 분산각이 나빠지는 것을 막을 수 있다. 제 9 및 제 10 거울(71, 72)은 제 7 및 제 8 거울(61, 62)과 마주치는 분산각을 가지는 중성자까지는 반사할 수 있는 M 값을 가지며, 상기 제 1 높이(d2)에서 내면(11, 12)에 평행하게 배치된다. 예를 들어 제 2 각도(β)가 0.25도인 경우 제 9 및 제 10 거울(71, 72)은 0.5의 M 값을 가질 수 있다.
도 8 을 참고하여 본 발명의 일실시예에서 중성자의 분산각이 감소되는 흐름을 설명하도록 한다.
도 8 에서 보이듯이, 중성자가 중앙 영영에서 목표 분산각보다 작은 분산각(θa)으로 진입하는 경우 제 2 거울(22)을 투과하며, 중앙 영역에서 해당 분산각을 유지하며 중성자 분산각 감소 장치(100)를 통과한다,
중성자가 중앙 영역에서 목표 분산각보다 큰 분산각(θb)으로 진입하는 경우 제 2 거울(22)에서 반사되며, 분산각은 증대되어 가장자리 영역으로 중성자가 들어간다. 분산각이 증대되므로, 제 5 거울(51) 및 제 3 거울(31)을 투과하며, 내면(11)에서 반사되고, 다시 제 3 거울(31)의 뒷면을 향하게 되는데, 상기 제 3 거울(31)의 경사각으로 인하여 뒷면에서 반사되며, 분산각의 개선이 이루어진다.
표 1 에는 분산각에 따라서 만나는 거울에서의 입사각, 반사각이 기재되어 있다. 중앙 영역과 가장자리 영역을 구분하는 거울, 제 5 및 제 6 거울(51, 52)이나, 제 9 및 제 10 거울(71, 72)이나 내면(11, 12)에서 투과 혹은 반사되는 것은 별도로 기입하지 않았으며, 제 1 및 제 2 각도(α, β)를 가지고 배치되는 거울(21, 22, 31, 32, 61, 62)에 입사/반사되는 것을 중심으로 기재하였다. A는 중앙 영역으로 입사되는 중성자을 의미하며, B 는 가장자리 영역으로 입사되는 중성자를 의미하며, ↘는 하향, ↗는 상향(분산각의 방향)을 의미하고, T 는 투과를 의미한다.
표 1 은 도 6 의 구조를 가지는 중성자 분산각 감소 장치(100)의 결과이며, 제 1 및 제 2 거울(21, 22)의 제 1 각도(α)는 1도이며, 제 1 높이(d2)는 제 1 및 제 2 내면(11, 12)의 1/10이었다. 따라서, 가장자리 영역으로 들어가는 중성자의 비중이 20%, 중앙 영역으로 들어가는 중성자의 비중이 80%정도 되며, 그에 따라서 구분하여 표에 기재하였다. 중성자 파장은 4.75Å인 경우로 제 3, 제 4, 제 7 및 제 8 거울(31, 32, 61, 62)의 제 2 각도(β)는 0.25도였고, 중성자 유도관(1)에서 입사되는 분산각은 0~1도이었으며, 제 1, 2 거울(21, 22)의 M 값은 0.98이었고, 제 3, 제 4, 제 7 및 제 8 거울(31, 32, 61, 62) 및 제 1 및 제 2 필터 부재(41, 42)의 M 값은 2.5였으며, 제 5 및 제 6 거울(51, 52)의 M 값은 2 였으며, 제 9 및 제 10 거울(71, 72)의 M 값은 0.5 였다.
예를 들어 0.6↘↗의 A 로 표를 설명하면, 표에서 D열의 0.6↘↗ A행에는 하향 혹은 상향 분산각 0.6 도로 중앙 영역으로 입사되는 중성자의 분산각의 변화가 기재되어 있다. 하향 분산각 0.6도로 중앙 영역에 입사되는 중성자는 제 1 거울(21)에 입사각 0.4도로 입사하여 1.4도로 반사(1st reflection)되며, 제 6 거울(52) 혹은 제 6 거울(52)과 제 4 거울(32)를 통과한 후 내면(12)에 반사된 후 제 4 거울(32)의 후면으로 상향 1.15도의 입사각으로 입사하여 하향 0.9도로 반사(2nd reflection)된다. 하향 경사지게 반사된 중성자는 내면(12)에서 다시 반사되어 상향하며 다시 제 4 거울(32)로 상향 0.65도의 입사각으로 입사된다. 제 4 거울(32)에서 반사(3th reflection)되면서 하향 0.4도의 분산각으로 반사된다. 그 후 내면(12)에 의해 반사되며 제 10 거울(72)을 향하여 상향 0.4도의 입사각으로 입사되는데, 0.4도의 경우에 제 10 거울(72)의 최대 반사각을 넘어서므로(제 10 거울의 M 값은 0.5 이어서 최대 반사각은 0.25도임), 반사되지 못하고 투과하여 최종적으로 0.4도의 분산각으로 중성자 분산각 감소 장치를 벗어난다. 하향 분산각을 가지고 설명하였으나, 상향의 경우에도 방향만 반대이며 분산각이 감소되는 것은 동일하다.
표 1 에서 보이듯이, 0~1 도의 분산각으로 공급된 중성자가 중성자 분산각 감소 장치(100)를 통과한 후 대부분 분산각이 개선된 것을 알 수 있다. 즉, 분산각이 0.5도를 넘어서던 중성자들이 분산각 감소 장치를 통과하는 0.5도 안쪽으로 변경되므로 전체적 분산각이 개선된다.
도 9 에는 본 발명의 다른 실시예의 개략도가 도시되어 있다.
도 9 의 중성자 분산각 감소 장치(100)는 도 6 에 도시된 중성자 분산각 감소 장치(100)가 중성자 유도관의 단면 전 영역에 배치될 수 있도록 도 6 의 중성자 분산각 감소 장치를 복수개 연결한 것이다, 구체적 구성의 경우에 도 6 의 중성자 분산각 감소 장치와 동일하므로, 자세한 설명은 생략하도록 한다.
도 10 에는 본 발명의 또 다른 실시예의 개략도가 도시되어 있다. 도 10 의 실시예의 경우에도 도 6 에 도시된 중성자 분산각 감소 장치(100)와 동일한 구성을 기본적으로 포함하고 있으므로, 추가 혹은 변경되는 부분만 설명하도록 한다.
도 10 의 실시예의 경우에 제 1 내지 제 4 거울(21, 22, 31, 32), 제 1 및 제 2 필터 부재(41, 42), 제 7 내지 제 10 거울(61, 62, 71, 72)는 도 6 의 실시예와 동일하다.
다만, 이 실시예의 중성자 분산각 감소 장치(100)는 중앙 영역에서 제 1 및 제 2 거울(21, 22)과 만나지 않는 경우를 감소시키기 위하여, 상기 제 1 내면(11)과 상기 제 2 내면(12) 사이의 중심면(C)으로부터 상기 제 1 각도(α)로 상기 제 1 및 상기 제 2 내면(11, 12) 각각으로 연장하며, 상기 제 1 및 제 2 거울(21, 22)과 동일한 M 값을 가지는 제 11 및 제 12 거울(81, 82); 상기 제 3 거울(31)과 동일한 형상 및 M 값으로 상기 제 3 거울(31)로부터 상기 중성자 진행방향(X)의 역방향으로 제 3 거리만큼 이격되는 제 13 거울(91); 상기 제 4 거울(32)과 동일한 형상 및 M 값으로 상기 제 4 거울(32)로부터 상기 중성자 진행방향(X)의 역방향으로 상기 제 3 거리만큼 이격되는 제 14 거울(92); 상기 제 1 내면(11)으로부터 제 1 높이(d2)만큼 떨어져 연장하며, 상기 제 11거울(81)과 상기 제 13 거울(91) 사이에 위치하는 제 3 필터 부재(101); 상기 제 2 내면(12)으로부터 제 1 높이(d2)만큼 떨어져 연장하며, 상기 제 12 거울(82)과 상기 제 14 거울(92) 사이에 위치하는 제 4 필터 부재(102); 상기 제 1 필터 부재(41)와 제 3 필터 부재(101) 사이에 배치되며, 상기 제 1 내면(11)으로부터 상기 제 1 높이(d2)만큼 이격된 제 15 거울(111); 및 상기 제 2 필터 부재(12)와 제 4 필터 부재(102) 사이에 배치되며, 상기 제 2 내면(12)으로부터 상기 제 1 높이(d2)만큼 이격된 제 16 거울(112)을 더 포함한다.
또한, 상기 제 5 거울(51)은 상기 제 1 내면(11)으로부터 상기 제 1 높이(d2)로 이격되어 상기 제 1 내면(11)과 평행하게, 상기 제 1 거울(21)로부터 상기 제 11 거울(81)까지 연장하며, 상기 제 6 거울(52)은 상기 제 2 내면(12)으로부터 상기 제 1 높이(d1)로 이격되어 상기 제 2 내면(12)과 평행하게, 상기 제 2 거울(22)로부터 상기 제 11 거울(82)까지 연장한다.
상기 제 11 및 제 12 거울(81, 82)의 스팩은 상기 제 1 및 제 2 거울(21, 22)과 동일하며, 상기 제 13 및 제 14 거울(91, 92)의 스팩은 상기 제 3 및 제 4 거울(31, 32)과 동일하고, 상기 제 3 및 제 4 필터 부재(101, 102)의 스팩은 상기 제 1 및 제 2 필터 부재(41, 42)와 동일하고, 상기 제 15 및 제 16 거울(111, 112)의 스팩은 상기 제 9 및 제 10 거울(71, 72)의 스팩과 동일하다.
상기 제 1 내지 제 4, 제 7 내지 제 10 거울(21, 22, 31, 32, 61, 62, 71, 72)의 구조와 동일한 구조를 제 1 및 제 2 필터 부재(41, 42) 전단에 배치함으로 제 1 및 제 2 거울(21, 22)을 만나지 않고 제 3 및 제 4 거울(31, 32)을 만나 분산각이 증가할 가능성을 낮춰서 분산각의 개선이 좀 더 향상될 수 있다.
도 11 에는 본 발명의 다른 실시예의 개략도가 도시되어 있다.
도 11 의 중성자 분산각 감소 장치(100)는 도 10 에 도시된 중성자 분산각 감소 장치(100)가 중성자 유도관의 단면 전 영역에 배치될 수 있도록 도 10 의 중성자 분산각 감소 장치를 복수개 연결한 것이다, 구체적 구성의 경우에 도 10 의 중성자 분산각 감소 장치와 동일하므로, 자세한 설명은 생략하도록 한다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니며 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 물론이다.
1: 중성자 유도관
11: 제 1 내면
12: 제 2 내면 21: 제 1 거울
22: 제 2 거울 31: 제 3 거울
32: 제 4 거울 41: 제 1 필터 부재
42: 제 2 필터 부재 51: 제 5 거울
52: 제 6 거울 61: 제 7 거울
62: 제 8 거울 71: 제 9 거울
72: 제 10 거울 81: 제 11 거울
82: 제 12 거울 91: 제 13 거울
92: 제 14 거울 101: 제 3 필터 부재
102: 제 4 필터 부재 111: 제 15 거울
112: 제 16 거울 X : 중성자 진행방향
C: 중앙면
12: 제 2 내면 21: 제 1 거울
22: 제 2 거울 31: 제 3 거울
32: 제 4 거울 41: 제 1 필터 부재
42: 제 2 필터 부재 51: 제 5 거울
52: 제 6 거울 61: 제 7 거울
62: 제 8 거울 71: 제 9 거울
72: 제 10 거울 81: 제 11 거울
82: 제 12 거울 91: 제 13 거울
92: 제 14 거울 101: 제 3 필터 부재
102: 제 4 필터 부재 111: 제 15 거울
112: 제 16 거울 X : 중성자 진행방향
C: 중앙면
Claims (10)
- 제 1 내면으로부터 상기 제 1 내면과 마주보는 제 2 내면을 향하여 제 1 각도를 가지고 경사지게 연장된 제 1 거울;
중성자의 진행방향에서 상기 제 1 거울과 동일한 지점의 상기 제 2 내면으로부터 상기 제 1 내면을 향하여 상기 제 1 각도와 같은 값을 가지되 반대 방향으로 경사지게 연장된 제 2 거울;
상기 제 1 거울로부터 상기 진행방향으로 제 1 거리만큼 이격된 위치의 상기 제 1 내면으로부터 제 2 내면을 향하여 제 2 각도를 가지고 경사지게 연장되는 제 3 거울; 및
상기 제 2 거울로부터 상기 진행방향으로 상기 제 1 거리만큼 이격된 위치의 상기 상기 제 2 내면으로부터 제 1 내면을 향하여 상기 제 2 각도와 같은 값을 가지되 반대 방향으로 경사지게 연장된 제 4 거울;
를 포함하며,
상기 제 3 거울은 제 1 내면으로부터 제 1 높이만큼 떨어진 위치까지 연장되며, 상기 제 4 거울은 제 2 내면으로부터 상기 제 1 높이만큼 떨어진 위치까지 연장되며,
상기 제 1 거울은 상기 제 4 거울에 연결되며, 상기 제 2 거울은 상기 제 3 거울에 연결되고,
상기 제 2 각도는 상기 제 1 각도보다 작으며,
상기 제 3 및 제 4 거울은 상기 제 1 및 제 2 거울의 M 값보다 큰 M 값을 가지며,
상기 제 1 및 제 2 내면은 적어도 공급되는 중성자의 최대 분산각을 반사하는 코팅을 포함하는 중성자 분산각 감소 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 거울은 상기 중성자 유도관의 내면의 M 값보다 작은 M 값을 가지는 것을 특징으로 하는 중성자 분산각 감소 장치.
- 제 1 항에 있어서,
제 1 내면으로부터 제 1 높이만큼 떨어져 연장하며, 상기 제 2 거울과 상기 제 3 거울 사이에 위치하는 제 1 필터 부재; 및
제 2 내면으로부터 제 1 높이만큼 떨어져 연장하며, 상기 제 1 거울과 상기 제 4 거울 사이에 위치하는 제 2 필터 부재;를 더 포함하며,
상기 제 1 및 제 2 필터 부재는 상기 공급되는 중성자의 최대 반사각보다 작은 각도의 중성자 중 일부를 통과시키는 것을 특징으로 하는 중성자 분산각 감소 장치.
- 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 필터 부재는 상기 제 3 및 제 4 거울과 동일한 M 값을 가지되, Si/Ti 또는 Si/V 의 멀티레이어 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 중성자 분산각 감소 장치.
- 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 내면으로부터 상기 제 1 높이로 이격된 상기 제 1 거울의 위치로부터 상기 제 1 필터 부재까지 연장하는 제 5 거울과
상기 제 2 내면으로부터 상기 제 1 높이로 이격된 상기 제 2 거울의 위치로부터 상기 제 2 필터 부재까지 연장하는 제 6 거울을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중성자 분산각 감소 장치.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 높이는 상기 제 1 내면으로부터 상기 제 2 내면까지의 거리의 1/10 이하인 것을 특징으로 하는 중성자 분산각 감소 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 3 거울과 동일한 형상 및 M 값으로 상기 제 3 거울로부터 상기 중성자 진행방향으로 제 2 거리만큼 이격되는 제 7 거울;
상기 제 4 거울과 동일한 형상 및 M 값으로 상기 제 4 거울로부터 상기 중성자 진행방향으로 상기 제 2 거리만큼 이격되는 제 8 거울;
상기 제 3 거울과 상기 제 7 거울에서 상기 제 1 내면으로부터 상기 제 1 높이만큼 이격된 단부를 연결하는 제 9 거울; 및
상기 제 4 거울과 상기 제 8 거울에서 상기 제 2 내면으로부터 상기 제 1 높이만큼 이격된 단부를 연결하는 제 10 거울;을 더 포함하며,
상기 제 9 및 제 10 거울의 M 값은 상기 제 3 및 제 4 거울의 M 값보다 작은 것을 특징으로 하는 중성자 분산각 감소 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 내면과 상기 제 2 내면 사이의 중심면으로부터 상기 제 1 각도로 상기 제 1 및 상기 제 2 내면 각각으로 연장하며, 상기 제 1 및 제 2 거울과 동일한 M 값을 가지는 제 11 및 제 12 거울;
상기 제 1 내면으로부터 상기 제 1 높이로 이격되어 상기 제 1 내면과 평행하게, 상기 제 1 거울로부터 상기 제 11 거울까지 연장하는 제 5 거울;
상기 제 2 내면으로부터 상기 제 1 높이로 이격되어 상기 제 2 내면과 평행하게, 상기 제 2 거울로부터 상기 제 11 거울까지 연장하는 제 6 거울;
상기 제 3 거울과 동일한 형상 및 M 값으로 상기 제 3 거울로부터 상기 중성자 진행방향의 역방향으로 제 3 거리만큼 이격되는 제 13 거울;
상기 제 4 거울과 동일한 형상 및 M 값으로 상기 제 4 거울로부터 상기 중성자 진행방향의 역방향으로 상기 제 3 거리만큼 이격되는 제 14 거울;
상기 제 1 내면으로부터 제 1 높이만큼 떨어져 연장하며, 상기 제 11거울과 상기 제 13 거울 사이에 위치하는 제 3 필터 부재; 및
상기 제 2 내면으로부터 제 1 높이만큼 떨어져 연장하며, 상기 제 12 거울과 상기 제 14 거울 사이에 위치하는 제 4 필터 부재;를 포함하며,
상기 제 3 및 제 4 필터 부재는 제 1 및 제 2 내면의 최대 반사각보다 작은 각도의 중성자 중 일부를 통과시키며,
상기 제 1 내지 제 4 필터 부재는 Si/Ti 또는 Si/V 의 멀티레이어 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 중성자 분산각 감소 장치.
- 제 8 항에 있어서,
상기 제 1 필터 부재와 제 3 필터 부재 사이에 배치되며, 상기 제 1 내면으로부터 상기 제 1 높이만큼 이격된 제 15 거울; 및
상기 제 2 필터 부재와 제 4 필터 부재 사이에 배치되며, 상기 제 2 내면으로부터 상기 제 1 높이만큼 이격된 제 16 거울을 더 포함하며,
상기 제 15 거울 및 제 16 거울의 M 값은 상기 제 3 및 제 4 거울의 M 값보다 작은 것을 특징으로 하는 중성자 분산각 감소 장치.
- 사각 형상의 단면을 가지는 중성자 유도관으로,
내부에 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 중성자 분산각 감소 장치가 복수 개 적층된 것을 특징으로 하는 중성자 유도관.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210161362A KR102670645B1 (ko) | 2021-11-22 | 중성자 분산각 감소 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210161362A KR102670645B1 (ko) | 2021-11-22 | 중성자 분산각 감소 장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230075102A true KR20230075102A (ko) | 2023-05-31 |
| KR102670645B1 KR102670645B1 (ko) | 2024-05-31 |
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