Источник нейтронов расщепления - Spallation Neutron Source

Пользовательский центр Управления науки Министерства энергетики США
Расположение:	Национальная лаборатория Ок-Ридж, Ок-Ридж, Теннесси , США
Научная цель:	Предоставляйте уникальную информацию о структуре и свойствах материалов в различных областях биологии, химии, физики и инженерии.
Организация:	SNS является частью Управления нейтронных наук ORNL, в которое также входит изотопный реактор с высоким потоком, стационарный источник нейтронов.
Интернет сайт:	нейтроны.ornl.gov

Расщепления Neutron Source ( SNS ) является ускорителем на основе источник нейтронов объекта в США , что обеспечивает наиболее интенсивные импульсный пучок нейтронов в мире для научных исследований и промышленного развития. Ежегодно в этом учреждении принимают участие сотни исследователей из университетов, национальных лабораторий и промышленных предприятий, которые проводят фундаментальные и прикладные исследования и разработки технологий с использованием нейтронов. SNS является частью Национальной лаборатории Ок-Ридж , которой управляет UT-Battelle по заказу Министерства энергетики США. SNS - это пользовательский объект Управления науки Министерства энергетики США, открытый для ученых и исследователей со всего мира.

Источник нейтронов расщепления доставил свои первые нейтроны в 2006 году. С тех пор было построено 15 уникальных научных приборов для использования исследователями со всего мира. Набор инструментов в конечном итоге будет включать до 25 инструментов.

Исследования по рассеянию нейтронов

Рассеяние нейтронов позволяет ученым подсчитывать рассеянные нейтроны, измерять их энергию и углы, под которыми они рассеиваются, и наносить на карту их окончательные положения. Эта информация может раскрыть молекулярную и магнитную структуру и поведение материалов, таких как высокотемпературные сверхпроводники , полимеры , металлы и биологические образцы. Помимо исследований, посвященных фундаментальной физике, исследования по рассеянию нейтронов находят применение в структурной биологии и биотехнологии , магнетизме и сверхпроводимости, химических и технических материалах, нанотехнологиях , сложных жидкостях и других областях .

Как работает соцсеть

Трехмерная визуализация схемы установки источника нейтронов расщепления с указанием национальной лаборатории, ответственной за каждую основную часть установки. Красные области построены под землей.

Процесс расщепления в SNS начинается с отрицательно заряженных ионов водорода , которые вырабатываются ионным источником . Каждый ион состоит из протона, вокруг которого вращаются два электрона . Ионы вводятся в линейный ускоритель частиц или линейный ускоритель, который ускоряет их до энергии примерно одного ГэВ (или примерно до 90% скорости света ). Ионы проходят через фольгу, которая отрывает два электрона каждого иона, превращая их в протон. Протоны переходят в кольцевую структуру, кольцо-накопитель протонов , где они вращаются с очень высокой скоростью и накапливаются в «сгустках». Каждый пучок протонов выпускается из кольца в виде импульса со скоростью 60 раз в секунду (60 герц ). Импульсы протонов высокой энергии попадают в мишень из жидкой ртути , где происходит откол . Затем отколовшиеся нейтроны замедляются в замедлителе и направляются по линиям пучка в области, где находятся специальные приборы, где они используются в самых разных экспериментах.

История

Большинство источников нейтронов в мире были построены несколько десятилетий назад, и, хотя использование и потребность в нейтронах с годами росли, было построено несколько новых источников. Чтобы удовлетворить эту потребность в новом, улучшенном источнике нейтронов, Управление фундаментальных энергетических наук Министерства энергетики США профинансировало строительство СНС, которая обеспечила бы самые интенсивные импульсные нейтронные пучки в мире для научных исследований и промышленного развития.

Строительство SNS было результатом партнерства шести национальных лабораторий Министерства энергетики: Аргонн , Брукхейвен , Лоуренс Беркли , Лос-Аламос , Ок-Ридж и Джефферсон . Это сотрудничество было одним из крупнейших в истории науки США и использовалось для объединения лучших умов и опыта из самых разных областей.

После более чем пяти лет строительства и стоимости 1,4 миллиарда долларов, SNS был завершен в апреле 2006 года. Первые три прибора начали вводиться в эксплуатацию и были доступны для научного сообщества в августе 2007 года.

По состоянию на 2017 год было завершено в общей сложности 20 инструментов, и SNS ежегодно принимает около 1400 исследователей.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки

Официальный веб-сайт
Т. Е. Мейсон и др., "Источник нейтронов отщепления: мощный инструмент для исследования материалов", arXiv: Physics / 0007068v1.
"SNS: нейтроны для" молекулярных фильмов ", Симметрия, т. 03 (05), июн / июль 2006 г.

Координаты : 35.951 ° N 84.302 ° W 35 ° 57′04 ″ с.ш. 84 ° 18′07 ″ з.д. / / 35,951; -84,302

Languages

In other projects