کانونی‌سازی باریکه‌ی نوترون‌های سرد با استفاده از شش قطبی مغناطیسی

نویسندگان

گروه فیزیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، صندوق پستی: 4416-15875، تهران ـ ایران

چکیده

با استفاده از برهم­کنش بین گشتاور مغناطیسی نوترون و میدان مغناطیسی شش قطبی که منجر به یافتن معادله­ی مسیر خاصی برای حرکت نوترون می­شود، چگونگی حرکت نوترون در میدان مغناطیسی شش قطبی مورد مطالعه قرار گرفته و با استفاده از آن شرایط کانونی­سازی نوترون­های سرد در انتهای آهن­ربای شش قطبی بررسی شد. هم­چنین با بهره­گیری از نتایج حاصل از شبیه­سازی، نوع وابستگی طول موج
کانونی­شونده به شرایط مختلف از قبیل ابعاد و قدرت آهن­ربای شش قطبی به دست آمد. اثرات ابعاد چشمه بر روی میزان کانونی شدن نیز مورد بررسی قرار گرفت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Cold Neutron Beam Focusing by Magnetic Sextupole

نویسندگان [English]

  • M Mokarami
  • S.F Masoudi
چکیده [English]

By means of interaction between neutron magnetic moment and magnetic sextupole that leads to a specific path equation for neutrons, the neutron motion in a sextupole magnetic field has been obtained. By utilizing the result, theconditions for focusing the cold neutron beam on the end of the magnet have been investigated. Also, using the simulated results, the focused wavelength has been obtained for different conditions depending on the dimensions of the sextupole magnet and its strength. The effect of the dimensions of the neutron source is also investigated on the focusing process.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Focusing
  • Cold Neutron
  • Magnetic Sextupole
  • Neutron Beams
  1. 1.    J. Penfold, R. K. Thomas, The application of the specular reflection of neutrons to the study of surfaces and interfaces, J. Phys. Condens. Matter 2 (1990) 1369-1412.
 

  1. 2.    C. F. Majkrzak, N. F. Berk, U. A. Perez-Salas, Phase-sensitive neutron reflectometry, Langmuir 19 (2003) 7796-7810.
 

  1. 3.    P. Ageron, Neutron research facilities at the ILL high flux reactor, Institut Laue-Langevin, Grenoble, France, Edition June (1986).
 

  1. 4.    P. S. Farago, Electromagnetic focusing and polarization of neutron beams, Nucl. Instr. Methods 30 (1964) 271.
 

  1. 5.    H. M. Brash, et al., Proc. Roy. Soc. Edinburgh A 68 (Part. 2) (1969) 158.
 

  1. 6.    G. I. Terekhov, Sov. Tech. Phys. Lett. 3 (1977) 526.
 

  1. 7.    W. G. Williams, Polarized Neutrons, Clearendon Press, Oxford (1988).
 

  1. 8.    M. A. Kumakov and V. A. Sharov, A neutron lens, Nature 357 (1992) 390.
 

  1. 9.    M. R. Eskildsen, P. L. Gammel, E. D. Isaacs, C. Detlefs, K. Mortensen, D. J. Bishop, Compound refractive optics for the imaging and focusing of low-energy neutrons, Nature 391 (1998) 563.
 

  1. 10.  H. M. Shimizu, H. Kato, T. Oku, Y. Suda, Y. Ogawa, H. Iwasa, T. Kamiyama, Y. Kiyanagi, T. Wakabayashi, Cold neutron beam control using magnetic field gradient, Physica B 172 (1998) 241-243.
  2. 11.  H. M. Shimizu, Y. Suda, T. Oku, H. Nakagawa, H. Kato, T. Kamiyama, C. Otani, H. Sato, T. Wakabayashi, Y. Kiyanagi, Measurment of cold neutron-beam focusing, Nucl. Instr. Methods A 430 (1999) 423.
 

  1. 12.  J. Suzuki, T. Oku, T. Adachi, H. M. Shimizu, Y. Kiyanagi, T. Kamiyama, F. Hiraga, H. Iwasa, K. Sato, M. Furusaka, Development of a magnetic focusing device for pulsed neutrons, Nucl. Instr, Methods A 529 (2004) 120.
 

  1. 13.  J. Fuzi, Gy. Torok, L. Rosta, Neutron focusing with permanent magnet hexapole, Physica B 350 (2004) 169-172.
 

  1. 14.  J. Fuzi, R. Golub, F. Mezei, L. Rosta, Accuracy evaluation of hexapole electromagnets, Appl. Phys. A 74 (2002) 210-212.
 

  1. 15.  K. Halbach, Strong rare earth cobalt quadrupoles, IEEE, Trans., NS26 (1979) 3882.
 

  1. 16.  K. Halbach, Design of permanent multipole magnets with oriented rare earth cobalt material, NIM, 169, 1 (1980).
 

  1. 17.  K. Halbach, Physical and optical properties of rare earth cobalt magnets, NIM, 187, 109 (1981).
 

  1. 18.  K. Halbach, Perturbation effects in segmented rare earth cobalt multipole magnets, NIM, 198, 213 (1982).
 

  1. 19.  M. mokarami, S. F. Masudi, A simulation of neutron motion and investigation of neutron beam collimating in sextupole magnetic field, Annual physics conference of Iran (2009) 2037.