Репликовые Нейтроноводы Для Экспериментов С Ультрахолодными Нейтронами

Abstract

Описана методика изготовления нейтроноводов для ультрахолодных нейтронов на основе репликовой технологии. Приведен сравнительный анализ качества репликовых нейтроноводов, нейтроноводов, изготов-ленных из полированных анодно-механически стальных труб, нейтроноводов из электрополированных труб. DOI: 10.21883/JTF.2017.01.44030.1939 Ультрахолодные нейтроны (УХН) нашли широкое применение в изучении фундаментальных свойств сво-бодного нейтрона [1]. Поиск электрического дипольного момента нейтрона с помощью УХН [2] представляет один из самых прецизионных экспериментов в физике низких энергий. Измерение времени жизни нейтрона методом хранения УХН в материальной ловушке на сегодняшний день является самым точным [3]. Для всех экспериментов с удержанием УХН в ловушке требуются нейтроноводы, которые с наименьшими потерями до-ставляют нейтроны от источника УХН до эксперимен-тальной установки.В зависимости от задач и условий эксперимента для работы с ультрахолодными нейтронами используются нейтроноводы разных типов. Они могут быть изготов-лены из стекла, кварца, полированного металла (нержа-веющая сталь, медь, сплавы алюминия). Их поверхность может быть покрыта никелем, сплавом никеля с молиб-деном, бериллием, окисью бериллия. Выбор конкретного типа нейтроновода определяется рядом условий: спек-тром нейтронов, который используется в эксперименте, необходимостью обеспечить электрическую изоляцию, необходимостью использовать нейтроноводы из немаг-нитных материалов при работе с поляризованными ней-тронами.В ряде случаев для изготовления нейтроноводов уль-трахолодных нейтронов удобно использовать реплики. Метод реплик был разработан много лет назад в Техни-ческом университете Мюнхена и применен в ИЛЛ для вывода нейтронов со скоростью 50 m/s от источника хо-лодных нейтронов к турбине УХН для их замедления на лопатках турбины [4]. В нашем случае реплика это мед-ная фольга, с одной стороны имеющая зеркальный слой сплава 58 NiMo. В процессе изготовления репликовых нейтроноводов можно выделить пять технологических задач: подготовка стекла для напыления, напыление, электролитическое высаживание меди, снятие реплики со стекла, собственно изготовление нейтроновода. Это деление достаточно условно, поскольку задачи взаимо-связаны.Стекло, которое используется для изготовления ре-плик, должно быть столь же высокого качества, как и стекло, которое непосредственно используется для нейтроноводов. Мы используем float glass с допол-нительным отбором по наличию точечных дефектов. Стандартный размер фольг, которые мы изготавлива-ем -50 × 70 cm. Этот размер определяется габаритами вакуумной камеры.На рис. 1 показана вакуумная установка, которая используется для самых разных задач напыления в экспериментах с ультрахолодными нейтронами. В задаче по изготовлению реплик в этой установке напылялись слои 58 NiMo и меди. До модернизации вакуумная камера откачивалась тур-бомолекулярным насосом с масляной смазкой подшип-ников. Чтобы исключить попадание в вакуумную камеру паров масла, мы заменили насосы. Сейчас мы исполь-Рис. 1. Вакуумная установка для магнет...

Оценка Производства Ультрахолодных Нейтронов В Проекте Источника На Реакторе Ввр-М

“…Для определения плотности УХН, доступной для экс-периментов, проведено МК моделирование для варианта заполнения камеры предзамедлителя жидким дейтерием в ортосостоянии [5]. Расчетная схема включает в себя камеру источника, нейтроноводную систему и экспе-риментальную ловушку.…”