Spin echo spektroskopia neutronowa – Wikipedia
Artykuł w Wikipedii, Free L’Encyclopéi.
. Spin echo spektroskopia neutronowa ( Echo obrotu neutronowego Lub Nse w języku angielskim) jest techniką spektroskopii zaproponowaną w 1972 roku przez Ferenca Mezei. Dedykowane instrumenty umożliwiają badanie stosunkowo powolnych zjawisk w skali mikroskopowej, z charakterystycznymi czasami do kilkuset nanosekund. Jego zastosowanie na podstawie trzech osi spektrometrów poprawia również rozdzielczość energii co najmniej dwóch rzędów wielkości (
E oni są tobą
Ten).
Zasadniczo technika wykorzystuje precesję larmora magnetycznego momentu wokół kierunku statycznego pola indukcyjnego. Chwila, o której mowa, przenoszona przez neutron i generowane przez 1/2 spinu, który nosi. Częstotliwość kątowa obrotu spinu jest podana przez związek
- W
Lub
= 2916 Hz.g -Pierwszy jest współczynnikiem magnetowidów w neutronie,
zastosowany standard wektora indukcyjnego.
Rozważ przypadek monochromatycznej wiązki neutronów prędkości
. Jeśli latają na odległość
gdzie pole
jest stosowany, nagromadzona faza będzie podana przez
- W
Lub
Czy długość fali jest związana z prędkością
W
= 1675. dziesięć -27 kg masa neutronów i
= 6626. dziesięć -34 J.s The Planck Constant. Widzimy to dla wartości
wystarczająco wysoki, pomiar fazy
oferować dokładną ocenę długości fali
. Ta właściwość jest podstawą spektroskopii z echem spinu neutronicznego. Rzeczywiście, w takim spektrometrze obejmuje to wstawienie próbki między dwoma obszarami tej samej długości, w których panuje identyczne pole magnetyczne, ale w przeciwnych kierunkach. Możemy wykazać, że całkowita faza mierzona po wyjściu tego urządzenia jest pisana
gdzie znak „-” wynika z faktu, że dwa pola magnetyczne wskazują na przeciwne kierunki i
jest długością fali neutronu odpowiednio przed i po interakcji z próbką. Jeśli neutrony nie wymieniają energii z próbką, to
a więc
. W przeciwnym razie możemy wykazać, że w granicach niskich transferów energii
W porównaniu z energią kinetyczną padających neutronów, mamy
Lub
to czas Spin-echo (lub Fourier) jest parametrem instrumentalnym, który w tym przypadku podaje czasową rozdzielczość miary. To przedstawia zależność sześcienną w
. Dlatego będziemy zainteresować się pracą z najwięcej zimno możliwy.
W praktyce skomponowany jest spektrometr echo obrotu neutronicznego (w kierunku ścieżki neutronów, to znaczy ze źródła do detektora):
- z selektora prędkości, wirnik skrzydeł helicoidalnych wyłożony materiałem chłonnym, który umożliwia uzyskanie przybliżonej wiązki monochromatycznej ( Od 10 do 20%),
- polaryzatora (ogólnie z supermicoirami), który pozwala filtrować określony stan wirowania poprzez odrzucenie drugiego (w praktyce uzyskuje się 90-95%wiązkę spolaryzowaną),
- zakręcony Aby wyrównać polaryzację padania prostopadłą do pola precesji,
- z pierwszego elektromagnesu Precesji,
- serii cewek korekcyjnych wokół obszaru, w którym znajduje się próbka, umożliwiając zachowanie początkowej fazy neutronów, a tym samym unikać, że jest ona modyfikowana przez coś innego niż interakcja, którą życzymy obserwować,
- drugiego elektromagnesu Precesji,
- drugiego piegowatego umożliwiając przygotowanie wiązki do analizy,
- analizator, podobny do polaryzatora,
- i wreszcie detektor neutronów.
Zmierzona ilość to ostateczna polaryzacja wiązki, która jest pisana
Lub
jest funkcją rozkładu możliwych transferów energii. W rozpowszechnianiu neutronów ta funkcja jest pisana
i nazywa się Funkcja dyfuzji Lub Współczynnik struktury dynamicznej . Zatem w poprzednim równaniu rozpoznajemy rzeczywistą część transformacji Fouriera tej funkcji dyfuzji.
Jeśli na przykład,
przedstawia profil Lorentzien tego typu
- W
Więc otrzymujemy
- W
Albo wykładniczy spadek. Pomiar polaryzacji
pod względem
informuje o charakterystycznym czasie związanym z badanym zjawiskiem
(Na przykład prędkość obrotu cząsteczek w cieczy, czas fluktuacji spinu, żywotność fononu, itp. ).
- Charakterystyczne fluktuacyjne pomiar czasu w różnych systemach natury i wielkości: dynamika spinu w układach magnetycznych, reputacja makrocząsteczek, mechanizmy dyfuzji w cieczach itp.
- Precyzyjne określenie zmienności parametrów siatki w monokryształach lub proszkach, jako funkcja danego ograniczenia zewnętrznego (temperatura, ciśnienie, itp. ). Następnie rozmawiamy o Dyfrakcja Larmora .
- W L’Institute Laue-Langevin (Grenoble, Francja): In11 W W 15 W In22/Zeta W OSA
- W Léon Brillouin Laboratory (Gif Sur Yvette, Francja): Muzy
- (W) Au Maier-Leibnitz Center (Garching niedaleko Monachium, Allteragne): J-NSE W Rezeda W Trisp
- (W) L’Ellangeolt-Clubs Belin (Berlin, Alling): V2/flexx
- (W) Do źródła spalania neutronowego (Oak Ridge, Stany Zjednoczone): Nse
- (W) W J-PARC (Ibaraki, Japonia): Vin Rose (w budowie)
- F. pole, Echo spinu neutronowego – nowa koncepcja w spolaryzowanych technikach neutronowych termicznych , Czas. Phys. 255 (1972) 146
- F. Mezei (red.), Echo obrotu neutronowego , Uwagi wykładowe w fizyce 128 (1979)
- F. Mezei, C. Pappas i T. Gutberlet (red.) Sprzedaż spinów neutronowych: podstawy, trendy i zastosowania , Uwagi wykładowe w fizyce 601 (2003)
- T. Keller, B. Golub i R. Gähler, Echo spinu neutronowego – technika rozpraszania neutronów o wysokiej rozdzielczości W [Pierwszy]
Recent Comments