DE1773979C

DE1773979C - Neutron monochromator

Info

Publication number: DE1773979C
Authority: DE
Inventors: Kazuo Kano Takanon Amagasaki Yanagishita (Japan)
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Publication date: 1972-12-21

Description

zugeführten Neutronenstrahl ausgesetzt ist sowie det werden.supplied neutron beam is exposed and det.

einem Reflexionselement, durch welches der an Der erfindungsgemäße Neutronenmonochromator dem Monochromatorelement reflektierte Neu- ₁₀ hat den Vorteil, daß auf Grund der starren A-.sbiltronenstrahl über einen Austrittskanal einer Meß- dung des Abschinnblockes der Anteil an diffus ausprobe zuführbar ist, dadurch gekenn- tretenden Neutronenstrahlen gering ist Ferner sind zeichnet, daß das Monochromatorelement die Herstellungskosten eines derartigen Neutronen-(30) und das Reflexionselement (38) innerhalb monochromators gering, weil die großvolumigen, der Kammer (20) eines stationären Abschirm- 15 schweren Teile nicht genau bearbeitet werden müs-Wockes (18) angeordnet sind und daß das Re- sen. Da femer die Neutronenstrahlen — unabhängig flexionselt-ment (38) sowohl verschwenkbar als von der Wellenlänge — immer an derselben Stelle auch in Richtung des Austrittskanal:; (26) ver- austreten, können die verwendeten Experimentationsschiebbar gelagert ist. anordnungen stark vereinfacht werden. Schließlicha reflection element by which the light reflected at the invention Neutronenmonochromator the new Monochromatorelement ₁₀ has the advantage that due to the rigid A-.sbiltronenstrahl via an outlet channel of a measuring extension of the Abschinnblockes the proportion of diffusely ausprobe fed is passing marked characterized Neutron beams is low. Furthermore, it is shown that the monochromator element, the manufacturing costs of such a neutron (30) and the reflection element (38) within monochromator low, because the large-volume, the chamber (20) of a stationary shielding 15 heavy parts do not have to be precisely machined -Wockes (18) are arranged and that the Re- sen. Since, furthermore, the neutron beams - independently of the flexion element (38), can both be pivoted and of the wavelength - always at the same point also in the direction of the outlet channel :; (26) emerge, the experimentation used can be slidably mounted. arrangements are greatly simplified. In the end

2. Neutronenmonochromator nach Anspruch 1, 20 ergibt sich notgedrungenermaßen eine Verringerung dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Kam- der für die Durchführung der Experimente notwenmer (20) das Reflexionselement (38) in an sich digen Bodenfläche, welche naturgemäß in der Nähe bekannter Weise auf einer Führungsschiene (40) des Reaktors beschränkt und damit teuer ist.
gelagert ist. Vorzugsweise ist innerhalb der Kammer des Abas schirmblockes eine in Richtung der Ausgangsöffnung2. Neutron monochromator according to claim 1, 20 results inevitably in a reduction, characterized in that within the chamber necessary for carrying out the experiments (20) the reflection element (38) in per se-digen bottom surface, which naturally in the vicinity in a known manner a guide rail (40) of the reactor and is therefore expensive.
is stored. Preferably there is a shield block inside the chamber of the Abas in the direction of the exit opening

sich erstreckende Führungsschiene vorgesehen, aufextending guide rail provided on

welcher das Reflexionselement in Richtung der Austrittsöffnung bzw. entgegengesetzt dazu verschoben werden kann.which shifts the reflection element in the direction of the outlet opening or opposite to it can be.

Die Erfindung bezieht sich auf einen mit einer 30 Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen im fol Abschirmung versehenen Neutr menmonochromator, genden an Hand eines Ausführungsbeispiels näher bestehend aus einem auf einem Drehtisch angeord- erläutert und beschrieben werden, wobei auf die neten Monochromatorelement, welches einem über Zeichnung Bezug genommen ist. Es zeigt
einen Eintrittskanal zugeführten Neutronenstrahl Fig. 1 eine horizontale Schnittansicht eines gemäßThe invention relates to a Neutr menmonochromator provided with a shield in the fol Is referred to. It shows
a neutron beam fed to an entrance channel. FIG. 1 is a horizontal sectional view of a according to

ausgesetzt ist, sowie einem Reflexionselement, durch 35 dem bisherigen Stand der Technik gebauten Neuweiches der an dem Monochromatorelement reflek- tronenmonochromators, is exposed, as well as a reflection element, by 35 new softness built according to the previous state of the art of the reflector monochromator on the monochromator element,

tierte Neutronenstrahl über einen Austrittskanal einer Fig. 2 eine seitliche Schnittansicht entlang deroriented neutron beam via an exit channel of FIG. 2 is a side sectional view along the

Meßprobe zuführbar ist. Linie II-II von F i g. 1,Measurement sample can be supplied. Line II-II of FIG. 1,

Bei konventionellen Arten von Neutronenmono- F i g. 3 eine F i g. 1 ähnliche Ansicht einer anderenIn conventional types of neutron mono- F i g. 3 a fig. 1 similar view of another

chromatoren (s. beispielsweise »Kerntechnik«, 40 Form eines konventionellen Neutronenmonochroma-8. Jahrgang, 1966, Heft 12, S. 561 bis 564) ist die tors,chromators (see, for example, »nuclear technology«, 40 form of a conventional neutron monochrome-8. Year, 1966, issue 12, pp. 561 to 564) is the tors,

Strahlenaustrittsöffnung in Abhängigkeit von der F i g. 4 eine seitliche Schnittansicht entlang derBeam exit opening depending on the F i g. 4 is a side sectional view taken along FIG

Neutronenwellenlänge des zu extrahierenden Neu- Linie IV-IV von F i g. 3 undNeutron wavelength of the Neu line IV-IV to be extracted from FIG. 3 and

tronenstrahls gegenüber einer Strahleneintrittsöffnung F i g. 5 eine seitliche Schnittansicht eines gemäßelectron beam opposite a beam entrance opening F i g. 5 is a side sectional view of an according to FIG

winkelmäßig veränderlich angeordnet. Dies ist jedoch 45 den Prinzipien der vorliegenden Erfindung gebauten nachteilig, weil ein Teil der Neutronen im Bereich Neutronenmonochromators.arranged angularly variable. However, this is built in accordance with the principles of the present invention disadvantageous because some of the neutrons are in the neutron monochromator range.

der Austrittsöffnung nach außen dringen kann. In den verschiedenen Figuren bezeichnen gleichethe outlet opening can penetrate to the outside. In the different figures denote the same

Ferner ist der Mechanismus zum Rotieren der Aus- Bezugszeichen gleiche oder einander entsprechende trittsöffnung in bezug auf die Eintrittsöffnung so Teile.Further, the mechanism for rotating the reference numerals is the same or corresponding to one another outlet opening with respect to the inlet opening so parts.

kompliziert, daß derartige Neutronenmonochroma- 50 Im folgenden soll auf die Figuren, insbesondere toren technisch schwierig zu bauen sind. F i g. 1 und 2, Bezug genommen werden, in welchencomplicated that such neutron monochromatic 50 The following is intended to refer to the figures, in particular gates are technically difficult to build. F i g. 1 and 2, in which

Im Hinblick auf diesen Stand der Technik ist es eine Form eines konventionellen Neutronenmono-Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Neu- chromators gezeigt ist. Die dargestellte Anordnung tronenmonochromator einfacher Bauweise zu schaf- besteht aus einem nuklearen Reaktor mit einem fen, dessen Strahlenaustrittsöffnung gegenüber der 55 Reaktorkern 10 und einer Reaktorwand 12, wobei Strahleneintrittsöffnung winkelmäßig fest angeord- für Experimentierzwecke ein fest abgedichteter net ist. Pfropfen 14 in einer durch die Reaktorwand 12 sichIn view of this prior art, it is one form of a conventional neutron mono-task of the present invention, a new chromator is shown. The arrangement shown tronenmonochromator simple construction to create consists of a nuclear reactor with a fen, whose beam outlet opening opposite the 55 reactor core 10 and a reactor wall 12, wherein The beam entry opening is fixed at an angle and a tightly sealed one for experimentation purposes net is. Plug 14 in one through the reactor wall 12 itself

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß erstreckenden Bohrung eingesetzt ist. Ein Eintrittsdas Monochromatorelement und das Reflexions- kanal 16 erstreckt sich in Längsrichtung durch den element innerhalb der Kammer eines stationären 60 Pfropfen 14, so daß ein Neutronenstrahl aus dem Abschirmblockes angeordnet sind und daß das Re- Reaktor herausgeleitet werden kann. Um zu verhinflexionselement sowohl verschwenkbar als auch in dem, daß der Neutronenstrahl außerhalb der ReRichtung des Ausirittskanals verschiebbar gelagert aktorwand 12 wegstrahlen kann, ist ein stationärer ist. Abschirmblock 18 an der Reaktorwand 12 befestigt,According to the invention this is achieved in that extending bore is used. An entry that The monochromator element and the reflection channel 16 extend in the longitudinal direction through the element within the chamber of a stationary 60 plug 14, so that a neutron beam from the Shielding block are arranged and that the re-reactor can be led out. To be used as a reflective element both pivotable and in that the neutron beam is outside of the ReDirection of the discharge channel displaceably mounted actuator wall 12 can radiate away is a stationary one is. Shielding block 18 attached to the reactor wall 12,

In diesem Zusammenhang ist ein Neutronenmono- 65 wobei in dem Bereich der Bohrung innerhalb der chromator bereits bekannt (siehe S. 277, Fig. 15.1 Reaktorwand ein enger Eintrittskanal 16a vordes Buches von L. F. Curtiss »Introduction to gesehen ist, der mit dem Eintrittskanal 16 fluchtet Neutron Physics«, Verlag D. von Nostrand Com- und eine Verlängerung desselben darstellt. Der sta-In this context, a neutron mono 65 being in the area of the bore within the chromator already known (see p. 277, Fig. 15.1 reactor wall a narrow inlet channel 16a front L. F. Curtiss' book "Introduction to" is seen, which is aligned with the inlet channel 16 Neutron Physics «, Verlag D. von Nostrand Com- and an extension of the same. The sta-

tionäre Abschirmblock 18 weist ferner in seinem Mittelstück eine zylindrische Kammer 20 auf, die mit dem Eintrittskanal 16 a in Verbindung steht und die auf der der Reaktorwand 12 gegenüberliegenden Seite eine Sektoröffnung 22 aufweist. Die Sektoröffnung 22 erstreckt sich divergent in horizontaler Richtung nach außen und führt bis in den freien Raum hinein. Innerhalb der Sektoröffnung 22 ist eine Mehrzahl von beweglichen Abschirmelementen 24 a, 246, 24 c und IAd lösbar angeordnet, wobei innere Stoßflächen dieser Abschinnelemente einen Teil der Begrenzung der zentralen Kammer 20 bilden. Ein bestimmtes Abschinnelement — d. h. in dem vorliegenden Fall das Abschirmelement 24 d — ist von dem danebenliegenden Abschinnelement — d. h. dem Abschinnelement 24 c — getrennt, wodurch sich in derselben Höhe wie der Eintrittskanai 16 a ein enger, radial sich erstreckender Austrittskanal 26 ergibt.Tational shielding block 18 also has a cylindrical chamber 20 in its center piece, which is in communication with the inlet channel 16 a and which has a sector opening 22 on the side opposite the reactor wall 12. The sector opening 22 extends divergently in the horizontal direction outwards and leads into the free space. A plurality of movable shielding elements 24 a, 246, 24 c and IAd are detachably arranged within the sector opening 22, with inner abutment surfaces of these cut-off elements forming part of the delimitation of the central chamber 20. A certain cut-off element - ie in the present case the shielding element 24 d - is separated from the adjacent cut-off element - ie the cut-off element 24 c - which results in a narrow, radially extending outlet duct 26 at the same height as the inlet duct 16 a.

Innerhalb der zentralen Kamn.er 20 des stationären Abschirmblockes 18 ist ein Drehtisch 28 angeordnet, auf welchem ein Monochromatorkristall 30 befestigt ist, der von dem durch die Kanäle 16 und 16 a dringenden Neutronenstrahl bestrahlt wird. Der Monochromatorkristal! 30 reflektiert den Elektronenstrahl in bekannter Weise. Der Drehtisch 28 kann um die in F i g. 2 gezeigte Drehachse 32 gedreht werden, wodurch der zwischen der vorderen Fläche des Monochromatorkristalls 30 und dem Neutronenstrahl gebildete Winkel verändert werden kann. Wenn der Monochromatorkristall 30 mit seiner vorderen reflektierenden Fläche unter einem geeigneten Winkel gegenüber der Mittelachse der Eintrittskanäle 16 und 16 a angeordnet ist, reflektiert er den Neutronenstrahl in Richtung des Austrittskanals 26. Der Neutronenstrahl kann somit durch diesen Au: 'rittskanal 26 extrahiert werden.A turntable 28 is arranged within the central Kamn.er 20 of the stationary shielding block 18, on which a monochromator crystal 30 is attached, which is separated by the channels 16 and 16 a urgent neutron beam is irradiated. The monochromator crystal! 30 reflects the electron beam in a known way. The turntable 28 can be rotated around the in F i g. 2 rotated axis of rotation 32 shown are, whereby the between the front surface of the monochromator crystal 30 and the The angle formed by the neutron beam can be changed. When the monochromator crystal 30 with his front reflective surface at a suitable angle with respect to the central axis of the entry channels 16 and 16 a, it reflects the neutron beam in the direction of the exit channel 26. The neutron beam can thus be extracted through this channel 26.

Die durch den Eintrittskanal 16 a fliegenden, durch den Monochromatorkristail 30 einer Zerstreuung ersten Grades ausgesetzten Neutronen weisen eine Neutronenwellenlänge λ auf, die dem Braggschen Gesetz folgt. Untei der Voraussetzung, daß d_hkl dem Abstand zwischen entsprechenden Gitterebenen entspricht, die parallel zur kristallographischen Ebene hkl des betreffenden Kristalls liegen und daß θ der zwischen der kristailographischen Ebene und der Richtung des einfallenden Neutronenstrahls liegende Wink"! ist, kann die obenerwähnte Neutronenwellenlänge λ durch folgende Gleichung ausgedrückt werden: λ = 2d_hUün6. The neutrons flying through the inlet channel 16 a and exposed to first-degree scattering by the monochromator crystal 30 have a neutron wavelength λ which follows Bragg's law. Assuming that d _hkl corresponds to the distance between corresponding lattice planes which are parallel to the crystallographic plane hkl of the crystal in question and that θ is the angle "! Between the crystalographic plane and the direction of the incident neutron beam, the above-mentioned neutron wavelength λ can pass through the following equation can be expressed: λ = 2d _hU ün6.

Um kontinuierlich die Wellenlänge ;ines monochromatischen Neutronenstrahls zu ändern — wobei eine einzige kristallographische Ebene desselben Kristalls verwendet wird — ist es notwendig, kontinuierlich den Winkel θ auf der rechten Seite der obigen Gleichung zu verändern. Dies bedingt jedoch notwendigermaßen eine kontinuierliche Veränderung des zwischen dem auf den Monochromatorkristall einfalisnden Neutronenstrahl und dem von demselben monochromatisch abgestrahlten Strahl gebildeten Winkels, wobei dieser Winkel dem zwischen dem Eintrittskanal 16 a und dem Austrittskanal 26 a auftretenden Winkel entspricht.In order to continuously change the wavelength of a monochromatic neutron beam - using a single crystallographic plane of the same crystal - it is necessary to continuously change the angle θ on the right hand side of the above equation. However, this necessarily requires a continuous change in the angle formed between the neutron beam incident on the monochromator crystal and the angle formed by the same monochromatically emitted beam, this angle corresponding to the angle occurring between the inlet channel 16 a and the outlet channel 26 a.

Obwohl der Winkel zwischen den Eingangs- und Ausgangskanälen 16a und 26 veränderlich sein soll, ist es vom Standpunkt der Strahlungsabschirmung unerwünscht, die öffnung 26 — abgesehen von ienem Teil, durch welchen der Neutronenstrahl herausgeführt ist — zu vergrößern. Aus diesem Grunde ist eine Mehrzahl von beweglichen Abschirmelementen 24 a, 246, 24 c und 24 a* innerhalb der Öffnung 22 angeordnet, so daß die öffnung 22 — mit Ausnahme von einem kleinen Kanal, durch welchen die monochromatischen Neutronenstrahlen unter einem Winkel von η — 2 θ gegenüber der Eintnttsöffnung 16 a heraustreten — abgedichtet ist.
Die oben beschriebene konventionelle Art vonAlthough the angle between the input and output channels 16a and 26 should be variable, from the point of view of radiation shielding it is undesirable to enlarge the opening 26 - apart from a part through which the neutron beam is led out. For this reason, a plurality of movable shielding elements 24 a, 246, 24 c and 24 a * are arranged within the opening 22, so that the opening 22 - with the exception of a small channel through which the monochromatic neutron beams at an angle of η - 2 θ step out opposite the inlet opening 16 a - is sealed.
The conventional type of

ίο Neutronenmonochromatoren war nachteilig, da die beweglichen Abschinnelemente in einzelne Teile — in dem vorliegenden Beispiel in vier Teile 24 a, 246, 24 c und 24 d — unterteilt sind, wobei eine Anzahl von Neutronen dur^h die zwischen diesen Abschirmelementen gebildeten Fugen heraustreten kann. Beim Andern derWinkelposition des Austrittskanals 26 gegenüber dem Eintrittskanal 16 a müssen ferner die beweglichen Abschirmelemente 24a, 246, 24c und 24d neu angeordnet bzw. ersetzt werden.ίο Neutron monochromators were disadvantageous because the movable chopping elements are divided into individual parts - in the present example into four parts 24 a, 246, 24 c and 24 d - whereby a number of neutrons can emerge through the joints formed between these shielding elements . When others angular position of the exit channel 26 compared to the inlet channel 16 a need to further the movable screening elements 24a, 246, 24c and 24 d rearranged or replaced.

*o Dies ist jedoch nicht nur mit Schwierigkeiten verbunden, sondern auch nachteilig, da der innerhalb des Austrittskanals 26 angeordnete, die Divergenz des monochromatischen Neutronenstrahls bestimmende Kollimator durch die Umsetzung ύζτ beweg-* o However, this is not only associated with difficulties, but also disadvantageous, since the collimator, which is arranged within the outlet channel 26 and determines the divergence of the monochromatic neutron beam, moves through the implementation ύζτ.

»5 liehen Abschinnelemente aus dem Kanal 26 entfernt und nach dem Umbau in einen neu geformten Austrittskanal wieder eingesetzt werden muß. Da ferner die Versetzung der Abdichtungselemente 24 a, 246, 24 c und 24 a* von Hand durchgeführt werden muß,»5 borrowed cutoff elements removed from the channel 26 and must be reinserted after the conversion into a newly formed outlet channel. Since furthermore the displacement of the sealing elements 24 a, 246, 24 c and 24 a * must be carried out by hand,

war die in den F i g. 1 und 2 dargestellte bekannte Ausführungsform insoweit auch noch nachteilig, daß unbewachte kontinuierliche Messungen mit einem Neutronenstrahl veränderlicher Wellenlänge über lange Zeiträume hinweg nicht durchgeführt werden konnten.was the one in Figs. 1 and 2 shown known embodiment so far also disadvantageous that unguarded continuous measurements with a neutron beam of variable wavelength over could not be performed for long periods of time.

Um diese Nachteile zu vermeiden, ist bereits vorgeschlagen worden, einen in F i g. 3 und 4 dargestellten Neutronenmonochromator zu verwenden, der im folgenden beschrieben sein soll.In order to avoid these disadvantages, it has already been proposed one in FIG. 3 and 4 shown neutron monochromator, which in should be described below.

Die in den F i g. 3 und 4 dargestellte Anordnung ist im wesentlichen der in F i g. 1 und 2 dargestellten Anordnung — mit Ausnahme der Konstruktion der Abschirmungselemente — ähnlich. Die Abschirmungselemente bestehen aus einem mit einer flachenThe in the F i g. The arrangement shown in FIGS. 3 and 4 is essentially that in FIG. 1 and 2 shown Arrangement - with the exception of the construction of the shielding elements - similar. The shielding elements consist of one with a flat

Stirnfläche versehenen, stationären Abschirmblock 18, welcher an der Reaktorwand 12 befestigt ist. An der gegenüberliegenden Seite weist dieser stationäre Abschirmblock 18 eine Endfläche in der Form eines konkaven zylindrischen Segmentes aut. In engemStationary shielding block 18 provided with an end face, which is fastened to the reactor wall 12. On on the opposite side, this stationary shielding block 18 has an end face in the form of a concave cylindrical segment aut. In narrow

Kontakt mit der konkaven Endfläche des stationären Abschirmblockes 18 ist ein drehbarer Abschirmblock 24 angeordnet. Ähnlich "de bei der zuvor beschriebenen bekannten Ausführungsform weist der stationäre Abschirmblock 18 einen Eintrittskanal 16 auf, der nut dem durch den Pfropfen 14 sich erstreckenden Eintrittskanal 16 a fluchtet. Der drehbare Abschirmblock 24 ist mit einer zentralen Kammer 20 versehen, wobei ein radial sich erstreckender, mit der zentralen Kammer 20 und dem Außenraum in Verbindung stehender Austrittskanal 26 und eine mit der zentralen Kammer 20 und einer horizontal in Richtung des stationären Abschirmblockes 18 sich erstreckende Sektoröffnung 34 vorgesehen ist. Die Sektoröffnung 34 ist dauernd durch die konkave zy-Contact with the concave end surface of the stationary shield block 18 is a rotatable shield block 24 arranged. Similar to the one previously described In the known embodiment, the stationary shielding block 18 has an inlet channel 16 on, the nut extending through the plug 14 Inlet channel 16 a is aligned. The rotatable shield block 24 is provided with a central chamber 20 provided, wherein a radially extending, with the central chamber 20 and the outer space in Communicating outlet channel 26 and one with the central chamber 20 and one horizontally in Direction of the stationary shielding block 18 extending sector opening 34 is provided. the Sector opening 34 is permanent due to the concave, cyclic

⁶S lindrische Oberfläche des stationären Abschirmblockes 18 abgedeckt. ⁶ S cylindrical surface of the stationary shielding block 18 covered.

Der drehbare Abschirmblock 24 kann um seine in Fig. 4 dargestellte Drehachse 32 geschwenktThe rotatable shielding block 24 can be pivoted about its axis of rotation 32 shown in FIG. 4

5 -* 65 - * 6

werden, wodurch der zwischen dem Neutronenstrahl Neutronen durch denselben gelangen, wobei ungc-as a result of which the neutrons between the neutron beam pass through the same, whereby some

und der Rcflcxionsfläche des auf einem Drehtisch wünschte Streuncutronen eliminiert werden. Der vonand the reflection surface of the scattering neutron desired on a turntable can be eliminated. The from

28 gelagerten monochromatischen Kristalls 30 gebil- dem Kollimator 36 ausgehende monochromatische28 stored monochromatic crystal 30 formed the collimator 36 outgoing monochromatic

dcte Winkel verändert werden kann, wodurch der Neutronenstrahl wird daraufhin von einem drch-the angle can be changed, as a result of which the neutron beam is then

monochromatische Neutronenstrahl durch den Aus- 5 baren Rcfiektorkristall 38 in Richtung des Austritts-monochromatic neutron beam through the 5 baren reflector crystal 38 in the direction of the exit

triltskanal 26 herausgeführt werden kann. Dem- kanals 26 reflektiert und aus diesem hcrausgclcitct.trilt channel 26 can be led out. The channel 26 is reflected and hcrausgclcitct from this.

zufolge bewirkt eine Drehung des drehbaren Ab- So wie dies bereits beschrieben worden ist, kannaccording to a rotation of the rotatable Ab- As has already been described, can

schirmblockcs 24 eine Justierung des zwischen dem der der gemeinsamen Längsachse der Einlaßkanälcschirmblockcs 24 an adjustment of the between that of the common longitudinal axis of the inlet ducts

Eintrittskanal 16 und dem Austrittskanal 26 gebil- 16 und 16a und der Reflexionsebene des Mono-Inlet channel 16 and outlet channel 26 formed 16 and 16a and the reflection plane of the mono

dctcn Winkels. 10 chromatorkristalls 30 gebildete Winkel verändertdctcn angle. 10 chromatorkristalls 30 formed angle changed

Im Gegensatz zu der in Fig. 1 und 2 dargestellten werden, so daß die Neutroncnwcllcnlängc des mono-Ausführungsform ist der Austrittskanal 26 in bezug chromatischen Strahls beeinflußt wird. Es ist cinauf den drehbaren Abschirmblock 24 fest angcord- leuchtend, daß zum Herausführen des monochromanct. Dies eliminiert die Notwendigkeit, den inner- tischen Neutronenstrahl aus dem stationären Aushalb des Austrittskanals 26 angeordneten Kollimator _l5 trittskanal 26 unter Veränderung der Neutroncnbci Veränderung der Winkel in bezug auf die Ein- wellenlänge notgedrungenermaßen eine Positionstrittsöffnung Ϊ6α zu bewegen. Ebenfajls ist der Aus- änderung des Kollimators 36 gegenüber dem Monotrittskanal 26 durch den stationären 'Abschirmblock chromatorkristall 30 und demzufolge eine Schwcn-18 immer abgeschlossen und somit nicht direkt dem kung und gleichzeitige Verschiebung des Rcflcktor-Außcnraum ausgesetzt. In bezug auf die von dem _ao krislalls 38 notwendig ist. Zu diesem Zweck ist eine Kristall 30 diffus abgestrahlten Neutronen muß mit dem Austrittskanal 26 fluchtende Führungsfcrnerhin bedacht sein, daß diese Zerstreuung stärker schiene 40 vorgesehen. Auf dieser Führungsschiene in der Vorwärts- als in der Rückwärtsrichtung statt- 40 ist eine drehbare Scheibe 42 angeordnet, auf wclfindet. Demzufolge treten weniger Neutronen aus der eher der Reflektorkristall 38 befestigt ist. Durch in F i g. 3 und 4 dargestellten Anordnung aus, als »5 einen geeigneten, nicht gezeigten Mechanismus kann dies bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1 und 2 du.· Scheibe 42 und damit der Kristall 38 entlang der der Fall ist. Trotzdem ist die in Fig. 3 und 4 dar- Schiene 40 verschoben und gleichzeitig um die Drehgcstellte bekannte Ausführungsform nachteilig, da achse der Scheibe 42 geschwenkt werden,
einerseits Neutronen durch die longitudinalen und Es ist einleuchtend, daß der erfindungsgem;ißc iraiisvcr&aien Fugen zwischen der. stationären und _3o Neutroncnmonochromator — abgesehen von einem drehbaren Abschirmblöcken 18 und 24 austreten die Braggsche Reflexion der Neutronen bewirkenden können und andererseits ein Mechanismus zum Monochromatorkristall zur bekannten Ausbildung Drehen des ein Gewicht von mehreren Tonnen auf- eines bestimmten monochromatischen Neutronenweisenden Abschirmblockes schwierig zu kon- Strahls — einen Reflektorkristall 38 aufweist, welcher struicren ist. Die vorliegende Erfindung dient dazu, 35 den Strahl von monochromatischen Neutronen in diese in bezug auf die F i g. 1 bis 4 erörterten Nach- Richtung des fest angeordneten Austrittskanals 26 teile zu beseitigen. reflektiert. Durch diese Maßnahme wird ermöglicht,In contrast to that shown in FIGS. 1 and 2, so that the neutron growth length of the mono embodiment is the exit channel 26 is influenced with respect to the chromatic beam. It is firmly angcord-glowing on the rotatable shielding block 24, that for leading out the monochromanct. This eliminates the need for intra tables neutron beam from the stationary Aushalb of the outlet channel 26 arranged collimator _l5 passageway 26 while changing the Neutroncnbci change in angle with respect to the input wavelength notgedrungenermaßen to move to a position opening Ϊ6α. The change of the collimator 36 with respect to the mono-step channel 26 by the stationary shielding block of the chromatorkrystal 30 and consequently a pivot 18 is also always completed and thus not directly exposed to the action and simultaneous displacement of the rear door outer space. In relation to the _ao krislalls 38 is necessary. For this purpose, a crystal 30 diffusely emitted neutrons must be provided with guide rails aligned with the outlet channel 26, so that this scattering rail 40 is provided to a greater extent. On this guide rail in the forward than in the rearward direction, a rotatable disk 42 is arranged, on which there is. As a result, fewer neutrons emerge from which the reflector crystal 38 is attached. Through in F i g. 3 and 4, as a suitable mechanism, not shown, this can be done in the embodiment according to FIG. 1 and 2 du. · Disk 42 and thus the crystal 38 along which the case is. Nevertheless, the rail 40 shown in Fig. 3 and 4 is shifted and at the same time disadvantageous about the rotary position known embodiment, since the axis of the disk 42 is pivoted,
on the one hand neutrons through the longitudinal and It is evident that the invention; ißc iraiisvcr & aien joints between the. stationary and _{3o neutron} monochromator - apart from a rotatable shielding blocks 18 and 24 which can cause Bragg reflection of the neutrons and on the other hand a mechanism to the monochromator crystal for the known formation of rotating the weight of several tons on a certain monochromatic neutron-pointing shielding block difficult to con-beam - has a reflector crystal 38 which is struicren. The present invention serves to transfer the beam of monochromatic neutrons into them with reference to FIGS. 1 to 4 discussed after the direction of the fixed outlet channel 26 to eliminate parts. reflected. This measure enables

In dem Folgenden soll auf Fig. 5 Bezug gcnom- daß hinsichtlich ihrer Neutronenwcllenlänge verschie-In the following, reference will be made to FIG.

mcn werden, in welcher ein gemäß den Prinzipien dene monochromatische Neutronenstrahlen selektivmcn, in which a monochromatic neutron beam is selective according to the principles

der vorliegenden Erfindung gebauter Neutronen- 40 nur durch das Vorsehen eines einzigen Austritts-of the present invention built neutrons 40 only through the provision of a single exit

monochromator dargestellt ist. Entsprechend der in kanals 26 herausgeführt werden. Dieser in diesemmonochromator is shown. Corresponding to the channel 26 led out. This in this

den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform ist der Fall innerhalb des stationären Abschirmblockes 18The embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is the case within the stationary shielding block 18

stationäre Abschirmblock 18 an der Reaktorwand 12 angeordnete Austrittskanal 26 weist somit einenstationary shielding block 18 arranged on the reactor wall 12 outlet channel 26 thus has a

befestigt und mit einem im Bereich der Reaktorwand Querschnitt auf, der im wesentlichen dem Quer-attached and with a cross section in the area of the reactor wall, which essentially corresponds to the transverse

12 liegenden Eintrittskanal 16a versehen, der mit 45 schnitt des herauszuführenden monochromatischen12 lying inlet channel 16a provided with 45 cut of the monochromatic to be led out

dem durch die Reaktorwand 12 sich erstreckenden Neutronenstrahls entspricht. Da keine Fugen zwi-corresponds to the neutron beam extending through the reactor wall 12. Since there are no joints between

Eintrittskanal 16 fluchtet und eine Verlängerung des- sehen dem stationären Block 18 und der dancbcn-Entry channel 16 is aligned and an extension of the stationary block 18 and the dancbcn-

selben darstellt. Der Abschirmblock 18 weist ferner- liegenden Reaktorwand 12 auftreten, ergibt sichsame represents. The shielding block 18 has a further-lying reactor wall 12, it results

hin eine zentrale Kammer 20 auf, die mit einem praktisch eine vollkommene Abschirmung der Ncu-towards a central chamber 20, which with a practically complete shielding of the Ncu-

Eintrittskanal 16 σ und einem an die Atmosphäre 50 tronen. Die erfindungsgemäße AusführungsformEntrance channel 16 σ and one tronen to the atmosphere 50. The embodiment of the invention

führenden, engen Austrittskanal 26 versehen ist, wo- weist fernerhin bei einer sehr einfachen Konstruk-leading, narrow outlet channel 26 is provided, where- further points in a very simple construction

bei letzterer in dem der Reaktorwand 12 gegenüber- tion und damit stark reduzierten Herstellungskostenin the case of the latter in that of the reactor wall 12 opposite and thus greatly reduced manufacturing costs

liegenden Ende in einer Ebene mit -dem Eintritts- nur einen sehr geringen Platzbedarf auf.lying end in one level with -the entry- only a very small space requirement.

kanal 16a angeordnet ist. Während die obige Beschreibung hinsichtlichchannel 16a is arranged. While the above description regarding

Innerhalb der zentralen Kammer 20 des statio- 55 eines monochromatischen Neutronenstrahls gemachtInside the central chamber 20 of the statio- 55 made of a monochromatic neutron beam

närcn Abschirmblockes 18 ist ein Monochromator- worden ist, der durch eine Reflexion erster OrdnungNext to the shielding block 18 is a monochromator which has been produced by a reflection of the first order

kristall 30 derart drehbar angeordnet, daß der von gewonnen worden ist, so soll es doch verstandercrystal 30 arranged to be rotatable in such a way that it has been obtained from, so it should understand

dem Reaktor 10 durch die Eintrittskar.äle 16 und sein, daß der von dem monochromatischen Kristallthe reactor 10 through the entry channels 16 and that of the monochromatic crystal

16a geführte Neutronenstrahl reflektiert und zu 30 reflektierte monochromatische Neutronenstrahl16a reflected guided neutron beam and 30 reflected monochromatic neutron beam

einem Strahl von monochromatischen Neutronen 60 ebenfalls Teile aufweist, die durch Reflexionera beam of monochromatic neutrons 60 also has parts caused by reflectors

umgeformt wird. Um die Divergenz des monochro- höherer Ordnung, beispielsweise zweiter, dritter Ord-is reshaped. In order to reduce the divergence of the monochrome higher order, e.g. second, third order

matischen Ncutronenstrahls festzulegen, ist unterhalb nung, gebildet sein können. Diese Reflexionermatic Ncutronenstrahls set, is below voltage, can be formed. These reflectors

des Monochromatorkrislalls 30 ein Neutroncnkolli- höherer Ordnung folgen dem Braggschen Geset;of the monochromator crystal 30 a neutron colli of higher order follow Bragg's law;

mator derart angeordnet, daß er in der Richtung des η λ 2fl*_ftt,sinW, wobei π eine ganze Zahl größeimator arranged so that it is in the direction of η λ 2fl * _ftt , sinW, where π is an integer size

monochromatischen Neutroncnstrahls von dem 65 als 1 ist. Wie dies wohl bekannt ist. ist die durclmonochromatic neutron beam of which 65 is than 1. As is well known. is the durcl

Monochromalorkrislall 30 mit geeigneten, nicht gc- - Reflexionen n-tcr Ordnung sich ergebende RcflekMonochrome crystal 30 with suitable, non-gc- reflections of the n-th order resulting reflections

/eisten Mitteln wcghcwegt werden kann. Der Kolli- tivitäl R_n kleiner als die Rcflcktivität R₁ einer Rc/ Most funds can be removed. The collectivity R _{n is} smaller than the reactivity R _{1 of} an Rc

mator 36 dient ti.t/u, daß nur die monochromatischen flexion erster Ordnung. Demzufolge ergibt sich diimator 36 serves ti.t / u that only the monochromatic flexion of the first order. This results in dii

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folgende Ungleichung: 1>Ä,>Ä„. Da die Neutronen von jenen der Monochromator- und Reflektorkristalle 30 und 38 reflektiert werden, so daß zwei Reflexionen auftreten, ist die entsprechende Anzahl der durch eine Reflexion erster und /i-ter Ord- nurt£ gebildeten Neutronenkristalle proportional zu R₁ ² und R₁?. Unter diesen Umständen kann man erwarten, daß die Ungleichheit 1 > R_n ² auftritt. Demzufolge sind bei einem gewünschten monochromatischen Neutronenstrahl die Verunreinigungen durch fremdartige Neutronen sehr gering.the following inequality: 1>Ä,> Ä „. Since the neutrons are reflected by those of the monochromator and reflector crystals 30 and 38, so that two reflections occur, the corresponding number of neutron crystals formed by a reflection of the first and i-th order is proportional to R ₁ ² and R ₁ ?. Under these circumstances, the inequality 1> R _n ² can be expected to occur. As a result, if a monochromatic neutron beam is desired, contamination by alien neutrons is very little.

Wenn der erfindungsgemäße Neutronenmonochromator mit einem Neutroncndiffraktometer verbunden wird, entfällt die Notwendigkeit einer Bewegung des damit in Verbindung stehenden Gonismeters. Somit können die Zusatzelemente — wie Magnet, Kyrostat und Ofen — auf dem Boden angeordnet werden, auf welchem auch der Monochromator angeordnet ist. Demzufolge ergibt sich eine vereinfachte Konstruktion des Gonismeters, da diese Zu- aoIf the neutron monochromator according to the invention is connected to a neutron diffractometer, there is no need for movement of the related gonometer. Thus, the additional elements - such as magnet, Cryrostat and oven - to be placed on the floor on which the monochromator is also placed. As a result, there is a simplified construction of the gonimeter, since this Zu- ao satzelemente nicht auf dasselbe gesetzt werden müssen.sentence elements do not have to be set to the same thing.

Während die vorliegende Erfindung in Verbindung mit einer vereinfachten Ausführungsform beschrieben ist, so soll es doch verstanden sein, daß verschiedene Abänderungen möglich sein können, ohne daß von dem Grundgedanken der Erfindung abgegangen wird. Beispielsweise können zwei oder mehr Monochromatkristalle 30 übereinander oder nebeneinander angeordnet und funktionsmäßig mit einem einzigen Einlaßkanal 16a verbunden sein, wobei die von den Monochromatorkristallen 30 gebildeten, monochromatischen Neutronenstrahlen mit Hilfe von verschiedenen Reflexionskristallen 38 in verschiedene, getrennt innerhalb des stationären Abschirmblockes angeordnete Austrittskanäle 26 geleitet werden. Demzufolge müssen in diesem Fall zwei oder mehrere Führungsschienen 40 vorgesehen sein, die mit den entsprechenden Austrittskanälen 26 fluchten.While the present invention has been described in connection with a simplified embodiment, it should be understood that various modifications may be made without that is departed from the basic idea of the invention. For example, two or more Monochromatic crystals 30 arranged one above the other or side by side and functionally with a be connected to a single inlet channel 16a, the monochromator crystals 30 formed by monochromatic neutron beams are guided with the aid of different reflection crystals 38 into different, separately arranged exit channels 26 within the stationary shielding block. Therefore, in this case two or more guide rails 40 can be provided which are connected to the corresponding outlet channels 26 cursing.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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Claims

pany, Princeton, N.J., Toronto, New York, London claims: 1958), in which a neutron beam is first reflected off a monochromatic crystal

1. Newly provided with a shield and then fed to a meter via a mirror , tronenmonochromator, consisting of one on s is The purpose of this monochromator * is then,

a turntable arranged monochromator - the reflection factor of the material of the mirror to

element, which determine one via an inlet channel, whereby different materials are used