Накопитель ультрахолодных нейтронов

:с ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДГтЕЛЬСтВУ Союз Советских Социалистических Республик(22 присоединением заявки Гееррретееваив веввтевееетв Мааавтрее еевРае юеаеа ввевретееаев етармтаа(23) Приори (43) Опубли (45) Дата о ет уйк 621.386.083 (088,8) ковано 10.77. Бюллетень В 37 публикования описания 17.11,77 Авторзобретени 7 Л. Шапи вит Объединенный институт ядерных исследований 4) ОПИТЕЛЬ УЛЬТРАХОЛОДНЫХ НЕЙТРОНОВ Изобр устройст ных нейт пользова ронной фИзвес получени онструкции трахолодбыть исой нейт 5 ение относится к для накопления у нов (УХН) и може в экспериментал зик устройств ультрахоло из актуальных ки в настоящ е эффективны ия ультрахол различнхранениоднойой физисозданиакоплен ны за- вре- устнейтронов, идач нейтроннмя являетсяройств для ннейтронов.Наиболее ых ому ых сосуд 15 горлосолеон 20 фит по- гнеином меют рома о сп ти и прот близким к предложенн является накопитель ультрахолодн нейтронов, содержащий замкнутый с конвертором, расположенным ввине сосуда, магнитный затвор с ноидом и блоком управления. Принцип действия затвора известного накопителя заключается в синхронном с источником нейтронов включении магнитного поля такой величины и конфигурации, что вылетающие из конвертора с граничной скоростью Ч,р нейтроны с направлением спинов против поля будут замедляться и переходить в УХН. В промежутке между импульсами выходу УХН из сосуда препятствует конвертор или его оболочка, перекрывающие входное отверстие. Граничная скорость конвертора должна быть не меньше граничной скоростисоустенок накопительного сосуда Ч т.е.к сосЧ,рНедостатком известного накопителяявляется относительно невысокая эффективность, обусловленная тем, что технически сложно реализовать высокую частоту следования импульсов магнитногополя необходимой длительности и напряженности, чтов свою очередь, ограничивает их применение на импульсныхисточниках нейтронов с частотой действия выше 10 Гц.Цель изобретения - повышение эффективности накопителяЭта цель достигается тем, что он снабжен ферромагнитной пленкой, перекрывающей горловину сосуда в пространстве между квертором и остальной частью сосуда,а блок управления содержит устройство для изменения направления тока всоленоиде,В основу предложения положеноэическое явление отражения УХН оверхности намагниченного фертика, при котором нейтроны спо направлению намагниченносамплитуду рассеянияа + Ь, а ивнамагниченности а - Ь , где а - ядерная когерентная амплитуда рассеяния,548944 формула изобретения ЦНИИПИ Заказ 4070/43 Тираж 1003 Подписное Филиал ППП Патент, г,ужгород, ул.Проектная, 4 Ь -магнитная. Если подобрать такой ферромагнетик, в котором о = Ь , то в намагниченном состоянии он будет полностью отражать одно спиновое состояние УХН и пропускать внутрь себя ругое. Такими свойствами обладают, апример, сплав 8 железа и 92 ко- . бальта; железо с определенной концентрацией своих изотопов и др. Если отражающую стенку сделать в виде тонкой пленки (10 мк), чтобы уменьшить поглощение уХН при их прохождении, то ее можчо использовать для создания импульсного магнитного затвора УХН. Для намагничивания и перемагничивания такой пленки требуются сравнительно умеренные магнитные поля (несколько сотен эрстед против 30-40 кэ в затворе-прототипе). В виду легкости перемагничивания такой пленки частота следования импульсов может быть получена доста- В) точно высокой с хорошими фронтами.Граничная скорость пленки в намагниченном состоянии для одного из спиновых состояний нейтрона должна быть не меньше граничной скорости стенок 25 накопительного сосудаЧ , а граничосад2 Р кная скорость конвертора Ч 2 Р должна быть значительно меньше укаэанной граничной скорости пленки. Таким образом, предлагаемый затвор может работать 30 только в сочетании с конвертором с у"уф, а затвор-прототип с2 Р 2 РК (ОСФконвертором с 2 Р грНа чертеже показан предлагаемый накопитель включающий замедлитель 1, конвертор 2, ферромагнитную пленку 3, замкнутый сосуд 4, электромагнит 5.Магнитный затвор накопителя состоит из тонкой ферромагнитной пленки 3 и намагничивающего устройства - элект,0 ромагнита. Пленка 3 располагается на поверхности (или в непосредственной близости) конвертора 2, в котором УХН генерируются тепловыми нейтронами, вылетающими из замедлителя 1 импульс- ного источника нейтронов (последний не показан на чертеже). Устройство работает следующим образом.В промежутке между импульсами нейтронного источника пленка 3 намагничивается в некотором направлении в своей плоскости электромагнитом 5, в который подается импульс тока, оканчивающийся в момент начала имгульса нейтронного источника. В этот же момент на электромагнит подается импульс тока противоположной полярности (условно назовем его отрицательньм), который перемагничивает пленку. В замкнутый сосуд 4, в котором надо накопить УХН, пролетают УХН только с определенной проекцией сгина на магнитное поле.После того, как все УХН вытекут из конвертора 2 в сосуд 4, отрицательный импульс тока заканчивается и подается положительный импульс, при этом УХН оказываются запертыми в сосуде 4 (при условии, что не происходит переворотов спивов, так называемой деполяризации) . С помощью такого затвора идеально можно накопить УХН в замкнутом сосуде до плотности, равной половине импульсной плотности УХН в .конверторе. В реальных условиях эффективность накопителя будет повышенной из-за возможности работы на более высоких частотах следования импульсов нейтронов. Накопитель ультрахолодных нейтронов, содержащий замкнутый сосуд с конвертором, расположенным в горловине сосуда, магнитный затвор с соленоидом и блоком управления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности, он снабжен ферромагнитной пленкой, перекрывающей горловину указанного сосуда в пространстве мекду конвертором и остальной частью сосуда; а блок управления работой соленоида содержит устройство для изменения направления тока в соленоиде.