Superespelho de nêutrons - Neutron supermirror

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Um superespelho de nêutrons é um material altamente polido em camadas usado para refletir os feixes de nêutrons. Os superespelhos são um caso especial de refletores de nêutrons multicamadas com espessuras de camada variadas.

O primeiro conceito de superespelho de nêutrons foi proposto por Mezei, inspirado em trabalhos anteriores com raios-x.

Superespelhos são produzidos depositando camadas alternadas de substâncias fortemente contrastantes, como níquel e titânio , em um substrato liso. Uma única camada de material de alto índice de refração (por exemplo, níquel ) exibe reflexão externa total em pequenos ângulos rasantes até um ângulo crítico . Para níquel com abundância isotópica natural, em graus é aproximadamente onde está o comprimento de onda de nêutrons em unidades Angstrom. ${\ displaystyle \ theta _ {c}}$${\ displaystyle \ theta _ {c}}$${\ displaystyle 0.1 \ cdot \ lambda}$${\ displaystyle \ lambda}$

Um espelho com um ângulo crítico efetivo maior pode ser feito explorando a difração (com perdas diferentes de zero) que ocorre em multicamadas empilhadas. O ângulo crítico de reflexão total, em graus, torna-se aproximadamente , onde é o "valor m" relativo ao níquel natural. valores na faixa de 1-3 são comuns, em áreas específicas para alta divergência (por exemplo, usando óptica de focagem perto da fonte, choppers ou áreas experimentais) m = 6 está prontamente disponível. ${\ displaystyle 0.1 \ cdot \ lambda \ cdot m}$${\ displaystyle m}$${\ displaystyle m}$

O níquel tem uma seção transversal de espalhamento positivo, e o titânio tem uma seção transversal de espalhamento negativa, e em ambos os elementos a seção transversal de absorção é pequena, o que torna o Ni-Ti a tecnologia mais eficiente com nêutrons. O número de camadas de Ni-Ti necessárias aumenta rapidamente , na faixa de 2-4, o que afeta o custo. Isso tem uma forte influência na estratégia econômica do projeto de instrumentos de nêutrons. ${\ displaystyle \ propto m ^ {z}}$${\ displaystyle z}$

Referências

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