Retrodispersión de neutrones

Ciencia con neutrones
Fundamentos
Dispersión de neutrones
Otras aplicaciones
Infraestructura
Instalaciones de neutrones
[editar datos en Wikidata]

La retrodispersión de neutrones (también denominada retrodifusión neutrónica) es una de las distintas técnicas de análisis de muestras basada en la dispersión inelástica de neutrones. La retrodispersión en cristales monocromadores y analizadores se utiliza para lograr una resolución energética del orden de un microelectronvoltio (µeV). Se realizan experimentos de retrodispersión de neutrones para estudiar el movimiento atómico o molecular en una escala de tiempo de nanosegundos.

Historia

La retrodispersión de neutrones fue propuesta por Heinz Maier-Leibnitz en 1966,[1]​ y puesta en práctica por algunos de sus estudiantes en una instalación de prueba en el reactor de investigación FRM I localizado en Garching bei München, Alemania.[2]​ Tras esta demostración exitosa del principio, se construyeron espectrómetros permanentes en el Forschungszentrum Jülich y en el Instituto Laue-Langevin (ILL). Los instrumentos posteriores trajeron una extensión del rango de transferencia de impulso accesible (IN13 en ILL), la introducción de ópticas de enfoque (IN16 en ILL) y un aumento adicional de la intensidad mediante un diseño compacto con un interruptor de transformación de espacio de fase (HFBS en el NIST), SPHERES en el FRM II, y IN16B en el Instituto Laue-Langevin).

Espectrómetros de retrodispersión

Los espectrómetros de retrodispersión operativos en los reactores incluyen el IN10, el IN13 y el IN16B en el Instituto Laue-Langevin, el espectrómetro de retrodispersión de alto flujo (HFBS) en el Centro Instituto Nacional de Estándares y Tecnología para la investigación de neutrones,[3]​ el instrumento SPHERES del Forschungszentrum Jülich en el FRM II[4]​ y el UEM en el ANSTO.

Espectrómetros de geometría inversa

Los espectrómetros de geometría inversa en fuentes de espalación incluyen el IRIS y el OSIRIS en la fuente de neutrones ISIS en Rutherford-Appleton, BASIS en la Spallation Neutron Source y MARS en el Instituto Paul Scherrer.

Instrumentos históricos

Los instrumentos históricos son el primer espectrómetro de retrodispersión que fue una instalación temporal en el FRM I y el espectrómetro de retrodispersión BSS (también llamado PI) en el reactor DIDO del Forschungszentrum Jülich (fuera de servicio).[5]​

Referencias

  1. ↑ H. Maier-Leibnitz: Grundlagen für die Beurteilung von Intensitäts- und Genauigkeitsfragen bei Neutronenstreumessungen, Nukleonik 8, 61 (1966).
  2. ↑ Alefeld, B.; Birr, M.; Heidemann, A. (1969). «Ein neues hochauflösendes Neutronenkristallspektrometer und seine Anwendung». Die Naturwissenschaften 56 (8): 410-412. Bibcode:1969NW.....56..410A. ISSN 0028-1042. S2CID 42571268. doi:10.1007/BF00593617. 
  3. ↑ Meyer, A.; Dimeo, R. M.; Gehring, P. M.; Neumann, D. A. (2003). «The high-flux backscattering spectrometer at the NIST Center for Neutron Research». Review of Scientific Instruments 74 (5): 2759. Bibcode:2003RScI...74.2759M. ISSN 0034-6748. S2CID 56300356. arXiv:cond-mat/0209153. doi:10.1063/1.1568557. 
  4. ↑ Wuttke, Joachim; Budwig, Alfred; Drochner, Matthias; Kämmerling, Hans; Kayser, Franz-Joseph; Kleines, Harald; Ossovyi, Vladimir; Pardo, Luis Carlos; Prager, Michael; Richter, Dieter; Schneider, Gerald J.; Schneider, Harald; Staringer, Simon (2012). «SPHERES, Jülich's high-flux neutron backscattering spectrometer at FRM II». Review of Scientific Instruments 83 (7): 075109. Bibcode:2012RScI...83g5109W. ISSN 0034-6748. PMID 22852726. S2CID 3862676. arXiv:1204.3415. doi:10.1063/1.4732806. 
  5. ↑ A historical and updated review on neutron backscattering and its applications can be found on WEB-site of Neutron Backscattering Spectroscopy and a more recent version of it at http://www.astrosurf.com/heidemann/bsweb/index.htm/