Нейтронный интерферометр

редактировать

В физике нейтронный интерферометр является интерферометром способны дифрагировать нейтроны, что позволяет исследовать волнообразную природу нейтронов и другие связанные с ними явления.

Содержание
  • 1 Интерферометрия
  • 2 Приложения
  • 3 Конструкция
  • 4 Холодные нейтроны
  • 5 Ссылки
Интерферометрия

Интерферометрия по своей сути зависит от волновой природы объекта. Как указал де Бройль в своей докторской диссертации, частицы, включая нейтроны, могут вести себя как волны (так называемая дуальность волна-частица, теперь объясняется в общих рамках квантовой механики ). волновые функции отдельных траекторий интерферометра создаются и рекомбинируются когерентно, что требует применения динамической теории дифракции. Нейтронные интерферометры являются аналогом рентгеновских интерферометров и используются для изучения количества или преимуществ, связанных с тепловым нейтронным излучением.

Применения

Нейтронные интерферометры используются для определения мельчайших квантово-механических эффектов на волновую функцию нейтрона, таких как исследования эффекта Ааронова – Бома, гравитации, действующей на элементарную частицу, нейтрон, вращение Земли воздействуют на квантовую систему, и они могут быть применены для нейтронной фазовой визуализации и проверки динамической теории дифракции.

Конструкция

Как рентгеновские интерферометры, нейтронные интерферометры обычно изготавливаются из одного большого кристалла кремния, часто от 10 до 30 или более сантиметров в диаметре и от 20 до 60 см или более в длину. Современная полупроводниковая технология позволяет легко выращивать большие монокристаллические кремниевые були. Поскольку буль представляет собой монокристалл, атомы в буле точно выровнены с точностью до небольших долей нанометра или ангстрем по всей буле. Интерферометр создается путем удаления всех слоев кремния, кроме трех, которые удерживаются в идеальном положении на основании. (изображение) Нейтроны падают на первый слой, где в результате дифракции от кристаллической решетки они разделяются на два луча. Во втором срезе они снова дифрагируют, и два луча переходят в третий срез. На третьем срезе лучи рекомбинируют, конструктивно или деструктивно вмешиваясь, завершая интерферометр. Без точного выравнивания трех слоев на уровне ангстрема результаты интерференции не имели бы смысла.

Холодные нейтроны

Только недавно был разработан и успешно запущен нейтронный интерферометр для холодных и ультрахолодных нейтронов. Нейтронно-оптические компоненты в этом случае представляют собой три решетки. Они созданы искусственно голографически, то есть с помощью светооптической установки с двухволновой интерференцией, освещающей фотонейтронопреломляющий полимер.

Литература
  • В. Ф. Сирс, Neutron Optics, Oxford University Press (1998).
  • H. Раух и С. А. Вернер, Нейтронная интерферометрия, Clarendon Press, Oxford (2000).
Последняя правка сделана 2021-05-31 05:16:22
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте