RU2792202C1 - Device for producing ultracold neutrons - Google Patents

Device for producing ultracold neutrons Download PDF

Info

Publication number
RU2792202C1
RU2792202C1 RU2022119223A RU2022119223A RU2792202C1 RU 2792202 C1 RU2792202 C1 RU 2792202C1 RU 2022119223 A RU2022119223 A RU 2022119223A RU 2022119223 A RU2022119223 A RU 2022119223A RU 2792202 C1 RU2792202 C1 RU 2792202C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
neutron
neutrons
mirror
reflection
ultracold
Prior art date
Application number
RU2022119223A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Николаевич Доля
Original Assignee
Объединенный Институт Ядерных Исследований (Оияи)
Filing date
Publication date
Application filed by Объединенный Институт Ядерных Исследований (Оияи) filed Critical Объединенный Институт Ядерных Исследований (Оияи)
Application granted granted Critical
Publication of RU2792202C1 publication Critical patent/RU2792202C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: neutron physics.
SUBSTANCE: invention relates to a device for producing ultracold neutrons, the operating principle of which is based on the control of particle beams by reflection from a moving mirror, and can be used to produce ultracold neutrons. Neutron reflectors are made in the form of a reciprocating mirror layered structure, which is a system of successive periodic structures with a decreasing spatial period in the direction deep into the structure from its surface. In one of the embodiments, the neutron reflector is configured to rotate around its axis and attached pivotally to the bracket located on the piston. Neutron reflectors can also have a parabolic reflective surface.
EFFECT: significant increase (by two orders of magnitude) in the temperature to which neutrons must be cooled in the moderator.
3 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к области управления пучками частиц при помощи отражения от движущегося зеркала и может быть использовано для получения ультрахолодных нейтронов.The invention relates to the field of control of particle beams by reflection from a moving mirror and can be used to obtain ultracold neutrons.

Известно устройство для получения холодных и тепловых нейтронов, реализованное в виде водяного замедлителя нейтронов, находящегося при комнатной температуре (https://ru/wikipedia/org/wiki/Замедление_нейтронов). Замедлитель имеет толщину порядка 5 см. В замедлителе устанавливается максвелловский спектр нейтронов, в котором доля холодных и ультрахолодных нейтронов мала.A device for producing cold and thermal neutrons is known, implemented in the form of a water neutron moderator located at room temperature (https://ru/wikipedia/org/wiki/Neutron moderation). The moderator has a thickness of about 5 cm. A Maxwellian neutron spectrum is established in the moderator, in which the fraction of cold and ultracold neutrons is small.

Известно устройство для получения ультрахолодных нейтронов, где замедлитель охлажден до более низкой, например, например, азотной или гелиевой температуры (А.П. Серебров, Разногласие между методом хранения ультрахолодных нейтронов и пучковым методом при измерении времени жизни нейтрона, Успехи физических наук, т. 189, вып.6, стр. 635, 2019 г. ) и Способ получения ультрахолодных нейтронов, Патент №2144709, опубликовано 20.01.2000, Бюллетень №2.A device for producing ultracold neutrons is known, where the moderator is cooled to a lower, for example, nitrogen or helium temperature (A.P. Serebrov, Disagreement between the ultracold neutron storage method and the beam method when measuring the neutron lifetime, Advances in Physical Sciences, vol. 189, issue 6, p. 635, 2019) and Method for producing ultracold neutrons, Patent No. 2144709, published on January 20, 2000, Bulletin No. 2.

Однако охлаждение замедлителя большого объема требует затрат большой тепловой мощности. Учитывая, что выход ультрахолодных нейтронов из-за их захвата и нагрева происходит из тонкого слоя толщиной в несколько миллиметров, используют два замедлителя: один толстый при комнатной температуре и второй тонкий, охлаждение которого требует меньшей мощности, при низкой температуре. Ультрахолодные нейтроны извлекают из тонкого замедлителя.However, cooling a large-volume moderator requires a large heat input. Taking into account that the yield of ultracold neutrons due to their capture and heating comes from a thin layer several millimeters thick, two moderators are used: one thick one at room temperature and the second thin one, the cooling of which requires less power at low temperature. Ultracold neutrons are extracted from a thin moderator.

Альтернативным устройством для получения ультрахолодных нейтронов является отражатель, где нейтроны отражаются от движущегося в направлении пучка нейтронов зеркала.An alternative device for obtaining ultracold neutrons is a reflector, where neutrons are reflected from a mirror moving in the direction of the neutron beam.

В качестве прототипа выбрано именно это устройство, Фиг. 1, предназначенное для получения ультрахолодных нейтронов (А.В. Антонов, Д.Е. Вуль, М.В. Казарновский, Письма в ЖЭТФ, т.9, вып.5, стр. 307, 1969 г. ).This device was chosen as a prototype, Fig. 1, intended for obtaining ultracold neutrons (A.V. Antonov, D.E. Vul, M.V. Kazarnovsky, JETP Letters, vol. 9, issue 5, p. 307, 1969).

На Фиг. 1. цифрой (1) обозначен источник нейтронов, цифрой (2) обозначен отражатель нейтронов – возвратно-поступательно движущееся зеркало, а цифрой (3) ловушка для ультрахолодных нейтронов. Пусть ловушка (3) состоит из свинца. Ультрахолодные нейтроны будут отражаться от стенок, когда их энергия Е будет меньше, чем высота барьера:On FIG. 1. Number (1) denotes a neutron source, number (2) denotes a neutron reflector - a reciprocating mirror, and number (3) a trap for ultracold neutrons. Let trap (3) consist of lead. Ultracold neutrons will be reflected from the walls when their energy E is less than the barrier height:

Figure 00000001
Figure 00000001

где

Figure 00000002
h=6.67*10-27 эрг*с - постоянная Планка, n - число ядер в единице объема, b - длина когерентного рассеяния нейтрона в свинце, b=(σ/47π), σ - сечение когерентного рассеяния свинца на нейтроне, σ=11.5 барн, b≈10-12 см, m=1.7*10-24 г - масса нейтрона.Where
Figure 00000002
h=6.67*10 -27 erg*s - Planck's constant, n - number of nuclei per unit volume, b - length of coherent neutron scattering in lead, b=(σ/47π), σ - coherent scattering cross section of lead on neutron, σ= 11.5 barn, b≈10 -12 cm, m=1.7*10 -24 g - neutron mass.

Плотность ядер свинца найдем из соотношения Авогадро:We find the density of lead nuclei from the Avogadro ratio:

6*1023...207.26*10 23 ...207.2

n............11.3,n............11.3,

откуда: n=3.27*1022 ядер/см3.whence: n \u003d 3.27 * 10 22 cores / cm 3 .

Подставляя цифры в формулу (1) и учитывая, что 1 эрг равен 6*1011 эВ, получим:Substituting the numbers in formula (1) and taking into account that 1 erg is equal to 6 * 10 11 eV, we get:

Figure 00000003
Figure 00000003

Такой энергии соответствует скорость нейтрона, которую можно найти из соотношения:This energy corresponds to the speed of the neutron, which can be found from the relationship:

Figure 00000004
Figure 00000004

Подставляя цифры в формулу (3)Substituting numbers into formula (3)

v=(2*6*10-8/1.7*10-24*6*1011)1/2=3*102 см/с=3 м/с.v \u003d (2 * 6 * 10 -8 / 1.7 * 10 -24 * 6 * 10 11 ) 1/2 = 3 * 10 2 cm / s \u003d 3 m / s.

найдем, что для ловушки для ультрахолодных нейтронов, стенки которой состоят из свинца, граничная скорость нейтронов, при которой они отражаются от стенок при любых углах падения, равна v≈3 м/с.we find that for a trap for ultracold neutrons, the walls of which are made of lead, the boundary velocity of neutrons at which they are reflected from the walls at any angles of incidence is equal to v≈3 m/s.

Таким образом, первое ограничение на скорость нейтрона, заключается в том, что его скорость v' на входе в ловушку (3) должна быть меньше, чем, v'=v-2u<3 м/с.Thus, the first restriction on the speed of the neutron is that its speed v' at the entrance to the trap (3) must be less than, v'=v-2u<3 m/s.

Второе ограничение вытекает из условия отражения нейтрона от зеркала (2), Фиг. 1. Пусть, для примера, это зеркало так же состоит из свинца. Тогда, условие отражения нейтрона от убегающего от него зеркала может быть записано как:The second limitation follows from the condition of neutron reflection from the mirror (2), Fig. 1. Let, for example, this mirror also consists of lead. Then, the condition for the reflection of a neutron from a mirror running away from it can be written as:

Figure 00000005
Figure 00000005

Кроме этого есть ряд очевидных неравенств: v>0, u>0, v>u.In addition, there are a number of obvious inequalities: v>0, u>0, v>u.

Таким образом, мы имеем систему неравенств, при условии удовлетворения которой мы получим условия отражения нейтронов от свинцового зеркала и удержания их в свинцовой ловушке:Thus, we have a system of inequalities, subject to which we will obtain the conditions for neutron reflection from a lead mirror and their retention in a lead trap:

Figure 00000006
Figure 00000006

Figure 00000007
Figure 00000007

В последнем неравенстве учтено изменение направления скорости нейтронов после отражения. Если построить на графике прямые линии, соответствующие этим неравенствам, то мы получим фигуру, изображенную на Фиг. 2. В последнем соотношении, содержащим два неравенства, одно - v -2u>-3 указывает на то, что после отражения от зеркала скорость нейтронов относительно ловушки должна быть не более 3 м/с для того, чтобы нейтроны удерживались в свинцовой ловушке. Второе неравенство требует, чтобы нейтроны двигались по направлению к ловушке, то есть, чтобы скорость нейтронов после отражения v-2u была отрицательной, а значит, направлена ко входу нейтронной ловушки.The last inequality takes into account the change in the direction of the neutron velocity after reflection. If we draw straight lines on the graph corresponding to these inequalities, then we get the figure depicted in Fig. 2. In the last relation, containing two inequalities, one - v -2u> -3 indicates that after reflection from the mirror, the velocity of neutrons relative to the trap must be no more than 3 m/s in order for the neutrons to be kept in the lead trap. The second inequality requires that the neutrons move towards the trap, that is, that the neutron velocity after reflection v-2u be negative, and therefore directed towards the entrance of the neutron trap.

Прямая, проходящая через начало координат, показывает ограничение для скоростей нейтронов: v>u. Соответствующие условию отражения нейтронов от зеркала скорости на графике лежат выше этой прямой. И в целом, первый квадрант соответствует тому, что скорости зеркала и нейтронов удовлетворяют условию: v>0, u>0. Прямая, проходящая через точку v=3, u=0, показывает, что для отражения нейтронов от свинцового зеркала их скорость должна быть меньше, чем v=u+3. Область допустимых скоростей нейтронов лежит на графике, изображенном на графике, изображенном на Фиг. 2 ниже этой прямой. После отражения от убегающего зеркала скорость нейтронов изменит свой знак на обратный и из нее вычтется удвоенная скорость зеркала. Результирующая скорость нейтронов должна быть больше v-2u>-3, с учетом знака скорости, и допустимая область скоростей нейтронов должна на графике лежать выше этой прямой.The straight line passing through the origin shows the limitation for neutron velocities: v>u. Corresponding to the condition of neutron reflection from the mirror, the velocities on the graph lie above this straight line. And in general, the first quadrant corresponds to the fact that the velocities of the mirror and neutrons satisfy the condition: v>0, u>0. The straight line passing through the point v=3, u=0 shows that in order to reflect neutrons from a lead mirror, their speed must be less than v=u+3. The range of allowable neutron velocities lies in the graph shown in the graph shown in FIG. 2 below this line. After reflection from the escaping mirror, the neutron velocity will change its sign to the opposite, and twice the mirror velocity will be subtracted from it. The resulting velocity of neutrons must be greater than v-2u>-3, taking into account the sign of the velocity, and the allowable region of neutron velocities must lie above this straight line on the graph.

Всем этим условиям удовлетворяют скорости нейтронов, лежащие внутри области, заштрихованной на графике, изображенном на Фиг. 2.All these conditions are met by neutron velocities lying within the region shaded in the graph shown in FIG. 2.

Из этого графика видно, что скорости нейтронов, удовлетворяющие условию отражения от свинцового зеркала и удержанию их в свинцовой ловушке, лежат в достаточно узком диапазоне.It can be seen from this graph that the neutron velocities satisfying the condition of reflection from a lead mirror and their retention in a lead trap lie in a rather narrow range.

Техническая задача, которую решает данное изобретение, состоит в существенном, на два порядка величины, увеличении температуры, до которой надо охлаждать нейтроны в замедлителе.The technical problem that this invention solves is a significant, by two orders of magnitude, increase in the temperature to which neutrons must be cooled in the moderator.

Решение технической задачи заключается в том, что отражатель нейтронов выполнен в виде слоистой структуры, которая представляет собой систему следующих друг за другом периодических структур с уменьшающимся пространственным периодом по направлению вглубь структуры от ее поверхности.The solution of the technical problem lies in the fact that the neutron reflector is made in the form of a layered structure, which is a system of successive periodic structures with a decreasing spatial period in the direction deep into the structure from its surface.

Как вариант исполнения, отражатель нейтронов шарнирно, с возможностью вращения вокруг своей оси, присоединен к кронштейну, расположенному на поршне.As an embodiment, the neutron reflector is hinged, with the possibility of rotation around its axis, attached to the bracket located on the piston.

Отражатели нейтронов также могут иметь параболическую отражающую поверхность.Neutron reflectors can also have a parabolic reflective surface.

Описание фигурDescription of figures

Фиг. 1. Схема отражения нейтронов от свинцового зеркала и транспортировки их ко входу в свинцовую ловушку. (1) - источник нейтронов, (2) - свинцовое зеркало, (3) - окно свинцовой ловушки для ультрахолодных нейтронов.Fig. 1. Scheme of neutron reflection from a lead mirror and their transportation to the entrance to the lead trap. (1) - neutron source, (2) - lead mirror, (3) - lead trap window for ultracold neutrons.

Фиг. 2. Область (заштрихована) для которой скорости нейтронов удовлетворяют условию отражения от свинцового зеркала и удержанию их в свинцовой ловушке, u -скорость зеркала м/с, v - скорости нейтронов, выраженные в м/с.Fig. 2. The region (shaded) for which the neutron velocities satisfy the condition of reflection from a lead mirror and keeping them in a lead trap, u is the mirror speed, m/s, v is the neutron velocities expressed in m/s.

Фиг. 3. Схема отражения нейтронов от дифракционного зеркала, обозначения те же, что и на Фиг. 1.Fig. 3. Scheme of neutron reflection from a diffraction mirror, the designations are the same as in Fig. 1.

Фиг. 4. Многослойная дифракционная структура.Fig. 4. Multilayer diffractive structure.

Фиг. 5. Зависимость коэффициента отражения нейтронов R(v) для периодической структуры Ni/Ti с периодом равным Т=5 нм.Fig. Fig. 5. Dependence of the neutron reflection coefficient R(v) for a Ni/Ti periodic structure with a period equal to T=5 nm.

Фиг. 6. Детальная зависимость коэффициента отражения нейтронов R(v) в первом порядке отражения для периодической структуры Ni/Ti с периодом равным Т=5 нм.Fig. Fig. 6. Detailed dependence of the neutron reflection coefficient R(v) in the first order of reflection for a periodic Ni/Ti structure with a period equal to T=5 nm.

Фиг. 7. Зависимость R(v) для Ni/Ti структуры, состоящей из трех периодических структур с конечным числом периодов.Fig. Fig. 7. Dependence R(v) for a Ni/Ti structure consisting of three periodic structures with a finite number of periods.

Фиг. 8. Область допустимых скоростей нейтронов, при которых одновременно выполняются условия и отражения от дифракционного зеркала и удержания нейтронов в свинцовой ловушке. Здесь u - скорость зеркала, v - скорость нейтронов.Fig. 8. The range of admissible neutron velocities under which the conditions of reflection from a diffraction mirror and confinement of neutrons in a lead trap are simultaneously satisfied. Here u is the speed of the mirror, v is the speed of the neutrons.

Фиг. 9. Схема отражения нейтронов от параболического дифракционного зеркала. Обозначения те же, что и Фиг. 1 и Фиг. 3.Fig. 9. Scheme of neutron reflection from a parabolic diffraction mirror. The designations are the same as in Fig. 1 and FIG. 3.

Фиг. 10. Шарнирная подвеска дифракционного зеркала, при которой отраженный поток нейтронов всегда направлен на входное окно ловушки.Fig. 10. Articulated suspension of a diffractive mirror, in which the reflected neutron flux is always directed to the entrance window of the trap.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Предлагается сделать отражающее нейтроны зеркало, многослойным дифракционным, Фиг. 3.It is proposed to make a mirror reflecting neutrons a multilayer diffraction one, Fig. 3.

В качестве примера дифракционной структуры, отражающей нейтроны, выберем многослойную структуру, Фиг. 4, состоящую из последовательно напыленных слоев Ni и Ti. Для никеля потенциал взаимодействия с нейтронами положительный: U1>0, для титана отрицательный: U2<0. В результате, за счет изменения знака потенциала, коэффициент отражения увеличивается, по сравнению с напылением слоев из отдельного материала.As an example of a diffractive structure reflecting neutrons, we will choose a multilayer structure, Fig. 4, consisting of successively deposited layers of Ni and Ti. For nickel, the interaction potential with neutrons is positive: U1>0, for titanium it is negative: U2<0. As a result, due to the change in the sign of the potential, the reflection coefficient increases in comparison with the deposition of layers from a separate material.

Условие Брэгговского отражения нейтронов от такой структуры, при нормальном падении нейтронов на структуру, может быть записано в виде:The condition of the Bragg reflection of neutrons from such a structure, with a normal incidence of neutrons on the structure, can be written as:

Figure 00000008
Figure 00000008

где d - период структуры, λ=h/mv, h=6.67*10-27 эрг*с - постоянная Планка, m=1.7*10-24 - масса нейтрона, v - скорость нейтрона. Из соотношения (6) следует, что d=λ/2 и для скорости нейтронов v=40 м/с величина периода d должна быть равна d=5 нм.where d - structure period, λ=h/mv, h=6.67*10 -27 erg*s - Planck's constant, m=1.7*10 -24 - neutron mass, v - neutron velocity. From relation (6) it follows that d=λ/2 and for the neutron velocity v=40 m/s, the period d should be equal to d=5 nm.

На Фиг. 5 показана зависимость коэффициента отражения нейтронов от такой структуры в широком диапазоне скоростей нейтронов v.On FIG. Figure 5 shows the dependence of the neutron reflection coefficient on such a structure in a wide range of neutron velocities v.

Наличие нескольких пиков объясняется тем, что точная формула условия Брэгговского отражения (для нормального падения нейтронов) выглядит так:The presence of several peaks is explained by the fact that the exact formula for the Bragg reflection condition (for normal neutron incidence) looks like this:

Figure 00000009
Figure 00000009

где N=1, 2, 3 и т.д. - порядок отражения нейтронов. С увеличением порядка коэффициент отражения нейтронов от зеркала падает. Детально структура пика отражения в первом порядке показана на Фиг. 6.where N=1, 2, 3, etc. - order of reflection of neutrons. As the order increases, the reflection coefficient of neutrons from the mirror decreases. The detailed structure of the reflection peak in the first order is shown in FIG. 6.

Для того чтобы расширить пик зависимости коэффициента отражения от скорости можно использовать несколько периодических структур. На Фиг. 7 приведена зависимость коэффициента отражения нейтронов для этого случая, (Ю.В. Никитенко, В.Г. Сыромятников, Рефлектометрия поляризованных нейтронов, Москва, Физматлит, 2014).In order to broaden the peak of the reflection coefficient versus velocity, several periodic structures can be used. On FIG. Figure 7 shows the dependence of the neutron reflection coefficient for this case (Yu.V. Nikitenko, V.G. Syromyatnikov, Polarized Neutron Reflectometry, Moscow, Fizmatlit, 2014).

В трех периодических структурах, если считать от поверхности, период Т и число периодов n составляют 4.9 нм и 23, 4.7 нм и 32, 4.5 нм и 60, соответственно. Видно, что в случае трех периодических структур по сравнению с одной ширина интервала скорости нейтронов увеличилась в 2 раза с 1 м/с до 2 м/с.При этом, максимум коэффициента отражения практически не изменился.In three periodic structures, if counted from the surface, the period T and the number of periods n are 4.9 nm and 23, 4.7 nm and 32, 4.5 nm and 60, respectively. It can be seen that in the case of three periodic structures, compared with one, the width of the neutron velocity interval increased by a factor of 2 from 1 m/s to 2 m/s. At the same time, the maximum reflection coefficient remained practically unchanged.

Условие отражения нейтронов от движущегося дифракционного зеркала можно записать в виде:The condition for neutron reflection from a moving diffraction mirror can be written as:

Figure 00000010
Figure 00000010

где Δ - полуширина коэффициента отражения нейтронов от многослойной дифракционной структуры, Фиг. 7.where Δ is the half-width of the neutron reflection coefficient from the multilayer diffractive structure, FIG. 7.

На плоскости скоростей (v, u), изображенной на Фиг. 8, прямая (1) соответствует знаку (+) в уравнении (8), а прямая (2) соответствует тому же уравнению, где Δ взята со знаком (-). Прямые (3) и (4) так же, как и на Фиг. 2, определяют условия захвата отраженных нейтронов в свинцовую ловушку. В результате заштрихованная область допустимых скорой нейтронов, удовлетворяющая одновременно обоим условиям, переместилась в область значительно больших скоростей нейтронов, чем для случая полного внутреннего отражения для нейтронов от свинца, Фиг. 2.On the velocity plane (v, u) shown in Fig. 8, line (1) corresponds to the sign (+) in equation (8), and line (2) corresponds to the same equation, where Δ is taken with the sign (-). Straight lines (3) and (4) as well as in Fig. 2 determine the conditions for capturing reflected neutrons in a lead trap. As a result, the shaded region of admissible fast neutrons, which simultaneously satisfies both conditions, moved to the region of significantly higher neutron velocities than for the case of total internal reflection for neutrons from lead, Fig. 2.

Среднюю температуру нейтронов, соответствующую данной скорости нейтронов v≈80 м/с, можно найти из соотношения:The average neutron temperature corresponding to a given neutron velocity v≈80 m/s can be found from the relationship:

Figure 00000011
Figure 00000011

где k=1.38*10-16 эрг/град - постоянная Больцмана. Вычисленная из этого соотношения температура нейтронов, требуемая для того, чтобы средняя скорость нейтронов была равна 80 м/с, получается равной: Т=400 mK. Из соотношения (9) сразу следует, что для получения средней скорости нейтронов v=8 м/с их потребуется охлаждать до температуры на два порядка меньшей, то есть до Т=4 mK. Возможность поддерживать температуру замедлителя нейтронов на два порядка большей, чем в прототипе, и является положительным эффектом данного предложения.where k=1.38*10 -16 erg/deg is the Boltzmann constant. The neutron temperature calculated from this relation, which is required for the average neutron velocity to be equal to 80 m/s, is equal to: T=400 mK. From relation (9) it immediately follows that in order to obtain the average velocity of neutrons v=8 m/s, they will need to be cooled to a temperature two orders of magnitude lower, that is, to T=4 mK. The ability to maintain the temperature of the neutron moderator is two orders of magnitude higher than in the prototype, and is a positive effect of this proposal.

При отражении от плоского зеркала весь отраженный поток попадет в ловушку только если диаметр входного окна в ловушку больше диаметра плоского зеркала. Значительно увеличить количество захваченных нейтронов можно если, вместо плоского зеркала использовать параболическое, Фиг. 9.When reflected from a flat mirror, the entire reflected flux will fall into the trap only if the diameter of the entrance window to the trap is greater than the diameter of the flat mirror. It is possible to significantly increase the number of captured neutrons if, instead of a flat mirror, a parabolic one is used, Fig. 9.

Еще больше можно увеличить захват нейтронов в ловушку, если осуществить шарнирное крепление зеркала на кронштейне к шатуну, который совершает возвратно-поступательное движение и при перемещении зеркала поворачивать его на такой угол, чтобы отраженные от зеркала нейтроны всегда фокусировались на входное окно ловушки, Фиг. 10.The capture of neutrons in the trap can be increased even more if the mirror is hinged on the bracket to the connecting rod, which performs reciprocating motion and, when the mirror is moved, rotate it to such an angle that the neutrons reflected from the mirror are always focused on the entrance window of the trap, Fig. 10.

Такая подвеска позволяет непрерывно, в течение всего цикла, фокусировать отраженные нейтроны на входное окно ловушки.Such a suspension makes it possible to continuously focus the reflected neutrons onto the entrance window of the trap during the entire cycle.

Claims (3)

1. Устройство для получения ультрахолодных нейтронов из вылетающего от источника пучка нейтронов, включающее отражатель нейтронов, установленный на возвратно-поступательно движущемся поршне, отличающееся тем, что отражатель нейтронов выполнен в виде слоистой структуры, которая представляет собой систему следующих друг за другом периодических структур с уменьшающимся пространственным периодом по направлению вглубь структуры от ее поверхности.1. A device for obtaining ultracold neutrons from a neutron beam emitted from a source, including a neutron reflector mounted on a reciprocating piston, characterized in that the neutron reflector is made in the form of a layered structure, which is a system of successive periodic structures with decreasing spatial period in the direction deep into the structure from its surface. 2. Устройство для получения ультрахолодных нейтронов из вылетающего от источника пучка нейтронов по п. 1, отличающееся тем, что отражатель нейтронов шарнирно, с возможностью вращения вокруг своей оси, присоединен к кронштейну, расположенному на поршне.2. A device for obtaining ultracold neutrons from a neutron beam emitted from a source according to claim 1, characterized in that the neutron reflector is pivotally, with the possibility of rotation around its axis, attached to a bracket located on the piston. 3. Устройство для получения ультрахолодных нейтронов по п. 1 или 2, отличающееся тем, что отражатели нейтронов имеют параболическую отражающую поверхность.3. A device for producing ultracold neutrons according to claim 1 or 2, characterized in that the neutron reflectors have a parabolic reflective surface.
RU2022119223A 2022-07-12 Device for producing ultracold neutrons RU2792202C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2792202C1 true RU2792202C1 (en) 2023-03-20

Family

ID=

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1246131B (en) * 1963-08-23 1967-08-03 English Electric Co Ltd Neutron ionization chamber
US3914612A (en) * 1974-08-26 1975-10-21 Us Energy Neutron source
SU548944A1 (en) * 1974-11-01 1977-10-05 Объединенный Институт Ядерных Исследований Ultracold neutron accumulator
SU1178243A1 (en) * 1983-10-28 1986-11-23 Ленинградский Институт Ядерной Физики Им.Б.П.Константинова Device for producing cold and ultracold neutrons
RU2144709C1 (en) * 1998-06-24 2000-01-20 Петербургский институт ядерной физики им.Б.П.Константинова РАН Ultracold neutron production process
RU2160938C1 (en) * 1999-03-15 2000-12-20 Государственный научный центр РФ Институт теоретической и экспериментальной физики Ultracold neutron generator
RU82919U1 (en) * 2008-12-01 2009-05-10 Апуховский Александр Иванович DEVICE FOR STORING THERMAL NEUTRONS
RU101846U1 (en) * 2010-07-20 2011-01-27 Федеральное государственное учреждение Российский научный центр "Курчатовский институт" DEVICE FOR FORMING MONO-ENERGY NEUTRON BEAMS OF LOW ENERGIES
CN110767343A (en) * 2019-11-15 2020-02-07 散裂中子源科学中心 Neutron shielding pipeline used in high vacuum environment

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1246131B (en) * 1963-08-23 1967-08-03 English Electric Co Ltd Neutron ionization chamber
US3914612A (en) * 1974-08-26 1975-10-21 Us Energy Neutron source
SU548944A1 (en) * 1974-11-01 1977-10-05 Объединенный Институт Ядерных Исследований Ultracold neutron accumulator
SU1178243A1 (en) * 1983-10-28 1986-11-23 Ленинградский Институт Ядерной Физики Им.Б.П.Константинова Device for producing cold and ultracold neutrons
RU2144709C1 (en) * 1998-06-24 2000-01-20 Петербургский институт ядерной физики им.Б.П.Константинова РАН Ultracold neutron production process
RU2160938C1 (en) * 1999-03-15 2000-12-20 Государственный научный центр РФ Институт теоретической и экспериментальной физики Ultracold neutron generator
RU82919U1 (en) * 2008-12-01 2009-05-10 Апуховский Александр Иванович DEVICE FOR STORING THERMAL NEUTRONS
RU101846U1 (en) * 2010-07-20 2011-01-27 Федеральное государственное учреждение Российский научный центр "Курчатовский институт" DEVICE FOR FORMING MONO-ENERGY NEUTRON BEAMS OF LOW ENERGIES
CN110767343A (en) * 2019-11-15 2020-02-07 散裂中子源科学中心 Neutron shielding pipeline used in high vacuum environment

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
А.В. Антонов и др., Письма в ЖЭТФ, т. 9, вып. 5, стр. 307, 1969 г. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Golub et al. A ‘super-thermal’source for ultra-cold neutrons
Penfold et al. A time-of-flight neutron reflectometer for surface and interfacial studies
Wen et al. Time-resolved X-ray microscopy for materials science
Hu et al. Hydrodynamic simulations of long-scale-length two-plasmon–decay experiments at the Omega Laser Facility
RU2792202C1 (en) Device for producing ultracold neutrons
Bandiera et al. Crystal-based pair production for a lepton collider positron source
Debiossac et al. Refraction of fast Ne atoms in the attractive well of a LiF (001) surface
Yamauchi et al. Nanofocusing of X-ray free-electron lasers by grazing-incidence reflective optics
CN106199038B (en) Laser fusion target states of matter information measurement in space system
Rozanov et al. Interaction of laser radiation with a low-density structured absorber
Thomson et al. Absorption of focused light by spherical plasmas
RU2761575C1 (en) Method for controlled nuclear fission and modular nuclear reactor
RU2787744C1 (en) Device for producing cold and ultracold neutrons
Nesvizhevskii Quantum states of neutrons in a gravitational field and the interaction of neutrons with nanoparticles
Mildner Neutron intensity gains for converging guide systems
Mitrofanov et al. X-ray diffraction filters based on track membranes
Glebov et al. Reflection of gamma radiation from a boundary separating two media
Dhez Layered synthetic X-ray mirrors: fabrication, tests and applications
Dhez Metallic multilayers: New possibilities in X-UV optics
Shimada et al. Properties of EUV emissions from laserproduced tin plasmas
Ungaro Control of Optical Properties of Surfaces for Improved Solar Thermophotovoltaic Systems
Shabalin et al. A conic reflector for increasing of the flux of very cold neutrons
Mamaev et al. Transient self-diffraction of differently tilted beams
Bieri et al. An analysis of grazing incidence metal mirrors in a laser ICF reactor driver
Wang et al. Technique of multilayer to improve holographic performance of photopolymer for high density data memory