Устройство для измерения углового распределения рассеяния электромагнитного или нейтронного излучения

Союз Соеетснни Соцнапнстнческна Респубпнк(22) Заявлено 23. 1078 (21) 2688674/18-25с присоединением заявки Нов(23) ПриоритетОпубликовано 1510,80, Бюллетень МЮ 38Дата опубликованияописания 17.10.80 Я)М, К6 01 Т 1/29 С 01 Т 3/00 Государственный комитет СССР по аелам изобретеиий и открытий(72) Авторы изобретению В. В. Нитц и О. Н. Покотиловский Объединенный институт ядерных исследований(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РАССЕЯНИЯ .ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО И НЕЙТРОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Изобретение относится к технике Физического эксперимента и может быть полезным при измерении рассеяния электромагнитного и нейтронного излучения. 5 Известно. устройство для измерения рассеяния нейтронов на малые углы,являющееся типичным в экспериментах по малоугловому рассеянию нейтронов 11, О Оно,содержит размещенные перед образцом коллимирующие диафрагкы, служащие для ограничения углового разброса падающих на образец нейтронов,нейтроновод для обеспечения пролетной базы,15 на которой происходит расхождение в пространстве рассеянных на образце нейтронов, и детектор нейтронов, помещенный в конце пролетной базы и представляющий собой координатный 20 счетчик той или иной конструкции.Достигнутая чувствительность и разрешение на пролетной базе 40 м при пространствениом разрешении детектора 1 см составила 10 - А " по передан ном 5 при упругом рассеянии импульсу для нейтронов с длиной волны 2 А. Для повышения чувствительности потребовалось бы значительно увеличивать размер установки. 30 Известно также устройство для прецизионного измерения углового распределения тепловых нейтронов и рентгеновских лучей, содержащее образец для рассеяния и детектор излучения 2).Оно состоит из двух совершенных монокристаллов, снабженных приводами, для изменения их углового положения. Пучок излучения, в результате брэгговской дифракции отраженный от первого кристалла, обладает тем свойством, что излучение с данной длиной волны распространяется в чрезвучайно узком угле( - несколько угловых секунд),Второй монокристалл служит для отражения в детектор излучения, рассеянного на образце и распространяющегося в узком телесном угле. Из.-уче ние, не удовлетворяющее условию Брэг.га 2 двпО/1=п Л , где б - межплоскост ное расстояние в монокристалле, 0 - угол падения, Л - длина волны излучения, и - порядок отражения, не отражается от монокристаллов. Устройство не требует дополнительной коллимации и обладает вследствие этого боль-, шой светосилой.Описанный способ имеет .тот недостаток, что с его помощью можно измерять рассеяние излучения с длинойволны, не превышающей 2 д (что составляет несколько ангстрем), ибо для больших длин волн исчезает брэгговская дифракция.Целью данного изобретения являетя расширение спектрального,циапазона используемого излучения в сторону больших длин волн без ухудшения чувствительности светосилы и разрешения,Указанная цель достигается тем, что в устройство введены два плоских слоистых интерференционных фильтра, один из которых помещен в первичном пучке перед рассеивателем, второйво вторичном пучке перед детектором, причем оба фильтра повернуты в одинаковых направлениях относительно соответствующих пучков излучения вокруг осей, перпендикулярных плоскости рассеяния, и снабжены приводами для изменения углов поворота Фильтров.Схема устройства показана на чертеже, где 1 и 3 - интерференционные фильтры,2 - образец, на котором изучается рассеяние, 4 - детектор излучения. Действие фильтров основано на резонансных явлениях, происходящих при распространении волн в неоднородных плоских средах. При резонансе резко возрастает прозрачность фильтров для падающей волны.Резонанс наступает для излучения, имеющего вполне определенное значение величины нормальной к поверхности фильтра компоненты волнового вектора, а при фиксированном волновом векторе - для излучения, имеющего определенный угол падения на поверхность Фильтра. Подбором параметров фильтров и углов их расположения по отношению .к направлению распространения излучения можно добиться того, что через второй будет проходить лишь излучение, рассеянное на одини тот же угол независимо от длиныволныДля измерения углового распределения рассеянного излучения Фильтры устанавливаются под одинаковыми углами г по отношению к направлениюпадающего и рассеянного излучения,при этом в детектор будет проходитьлишь излучение, рассеянное на уголнезависимо от длины волны. Прималом повороте второго фильтра наугол д Ч на детектор будет проходить лишь излучение, рассеянное наугол а + ЬЧРасчет показывает, что, например,для интерференционного.трехслойногоФильтра для нейтронов, содержащегодва слоя бериллия толщиной 450 А ирасположенного между ними слоя ванадия толщиной 350 А, при угле Ч 5:55,6 для нейтронов с Л =20 А возможное разрешение составляет пример-но 3 угловых секунды или 5 10 Х попереданному при рассеянии импульсу.Формула изобретенияУстройство для измерения углового,распределения рассеяния электромагнитного и нейтронного излучения,;5 содержащее образец для рассеяния идетектор излучения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения спЕктрального диапазона излучения в сторону больших длин волн, внего введены два плоских слоистых интерференционных фильтра, один их которых помещен в первичном пучке перед рассеивателем, второй - в рассеянном пучке перед детектором, причем оба Фильтра повернуты в одинаковых направлениях относительно соответствующих пучков излучения вокругосей, перпендикулярных плоскости рассеянйя, и снабжены приводами для изменения углов поворота.40 Источники информации,Мпринятые во внимание при экспертизе1. К, 1 Ьее, 1 онгп.Арр 1 Сгуьйа 1-1 од г. 9,630,1976,2. Шильштейн С. Н. и др., ЛТЭ,Р 3,4 1970, с.70 (прототип).лиал ППП Патент", г, ужгород, ул. Проектная,каз 6689 57 ВНИИПИ Госу по делам 113035, Моск