Нейтронный интерферометр - Neutron interferometer
| Наука с нейтронами |
|---|
 |
| Фонды |
| Рассеяние нейтронов |
| Другие приложения |
| Инфраструктура |
| Нейтронные объекты |
В физике , нейтронный интерферометр является интерферометр способен дифракционных нейтронов , что позволяет волнообразный характер нейтронов и других связанных с ними явлений, которые будут изучены.
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 , которая теперь объясняется в общих рамках квантовой механики ). В волновых функциях отдельных путей интерферометра создаются и рекомбинируют когерентно , который нуждается в применении динамической теории дифракции . Нейтронные интерферометры являются аналогом рентгеновских интерферометров и используются для изучения количества или преимуществ, связанных с излучением тепловых нейтронов .
Приложения
Нейтронные интерферометры используются для определения мельчайших квантово-механических эффектов на волновую функцию нейтрона, таких как исследования эффекта Ааронова-Бома , гравитации, действующей на элементарную частицу, нейтрона, вращения Земли, действующего на квантовую систему, и их можно применять. для нейтронной фазовой визуализации и проверки динамической теории дифракции .
Строительство
Как рентгеновских интерферометров , нейтронные интерферометры , как правило , сделаны из одного большого кристалла из 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 малых долей нанометра или ангстрема 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 за счет дифракции от кристаллической решетки они разделяются на два луча. На 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
Первые эксперименты с нейтронным интерферометром были выполнены в 1980-х годах. Более свежие эксперименты с холодными нейтронами . 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 , т. Е. С помощью светооптической двухволновой интерференционной установки, освещающей фотонейтронопреломляющий полимер.
использованная литература
- В. Ф. Сирс, Нейтронная оптика , Издательство Оксфордского университета (1998).
- Х. Раух, С.А. Вернер, Нейтронная интерферометрия , Clarendon Press, Oxford (2000).