Wprowadzenie do neutronowych metod badania fazy skondensowanej materii

Alexander V. Belushkin, Jan W. Wąsicki

Uzyskaj dostęp

ISBN/ISSN:

978-83-232-2508-9

DOI:

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza

Rok wydania:

2013

Liczba stron:

248

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Bibliografia:

Belushkin, Alexander V.; Wąsicki, Jan W.. Wprowadzenie do neutronowych metod badania fazy skondensowanej materii. Red. . Poznań: Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza, 2013, 248 s. ISBN 978-83-232-2508-9

Bibliografia refWorks:

RT Book, Whole

SR Electronic(1)

A1 Belushkin, A.V.

A1 Wąsicki, J.W.

T1 Wprowadzenie do neutronowych metod badania fazy skondensowanej materii

PB Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza

PP Poznań

YR 2013

SN 978-83-232-2508-9

Bibliografia BibTex:

@Book{ 107973, author = "Belushkin, Alexander V. and Wąsicki, Jan W.", editor = "", title = "Wprowadzenie do neutronowych metod badania fazy skondensowanej materii", publisher = "Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza", year = "2013", address = "Poznań", isbn = "978-83-232-2508-9" }

Bibliografia endNote:

TY - BOOK

AU - Belushkin, Alexander V.

AU - Wąsicki, Jan W.

ED -

TI - Wprowadzenie do neutronowych metod badania fazy skondensowanej materii

PB - Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza

CY - Poznań

PY - 2013

SN - 978-83-232-2508-9

ER -

Netografia (standard APA):

Belushkin, Alexander V.; Wąsicki, Jan W.. Wprowadzenie do neutronowych metod badania fazy skondensowanej materii [baza danych online] Poznań: Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza, 2013 [dostęp: 17 07 2024]. Dostęp w Ibuk Libra: https://libra.ibuk.pl/reader/wprowadzenie-do-neutronowych-metod-badania-fazy-skondensowanej-alexander-v-belushkin-jan-w-107973.

neutrony, elementy spektrometrów neutronowych, detektory neutronów, dyfrakcja neutronów na kryształach, dyfrakcja neutronów w cieczach i ciałach amorficznych, dyfrakcja małokątowa, spolaryzowane neutrony, reflektometria neutronowa

Celem tego podręcznika jest zapoznanie studentów wyższych lat i doktorantów z podstawami metod rozpraszania neutronów oraz współczesnymi technikami eksperymentalnymi badania własności faz skondensowanych przy ich pomocy. Neutrony posiadają szereg ...

Więcej

ISBN/ISSN:

978-83-232-2508-9

DOI:

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza

Rok wydania:

2013

Liczba stron:

248

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

1. Wstęp10
2. Własności neutronu. Otrzymywanie i spowalnianie neutronów14
2.1. Własności neutronu14
2.2. Otrzymywanie neutronów16
2.2.1. Małe źródła neutronów16
2.2.2. Rozszczepienie jąder jako źródło neutronów16
2.2.2.1. Stacjonarny reaktor badawczy17
2.2.2.2. Reaktor impulsowy18
2.2.3. Źródła neutronów na bazie akceleratorów cząstek21
2.2.3.1. Reakcja syntezy (D,T)21
2.2.3.2. Reakcje fotojądrowe22
2.2.3.3. Reakcje spalacji22
2.3. Spowalnianie neutronów26
2.4. Zakończenie28
2.5. Dodatek29
3. Podstawy teorii oddziaływania neutronów z materią34
3.1. Wyznaczanie przekrojów czynnych na oddziaływania34
3.2. Rozpraszanie neutronów przez jądra39
3.3. Rozpraszanie magnetyczne44
3.4. Podsumowanie46
4. Elementy spektrometrów neutronowych52
4.1. Wstęp52
4.2. Kolimacja wiązek neutronów53
4.3. Neutronowody55
4.4. Mechaniczne selektory prędkości63
4.5. Przerywacze wiązki neutronów i monochromatory65
4.6. Filtry krystaliczne i monochromatory67
4.6.1. Polikrystaliczne filtry neutronów68
4.6.2. Monochromatory krystaliczne69
5. Detektory neutronów73
5.1. Wstęp73
5.2. Scyntylatory neutronów74
5.3. Gazowe detektory neutronów76
5.4. Układy detekcyjne79
5.4.1. Detektory całkujące79
5.4.2. Układy detekcyjne pracujące w trybie zliczania81
5.4.2.1. Detektory scyntylacyjne81
5.4.2.2. Proporcjonalne gazowe detektory neutronów83
5.4.2.3. Liniowy pozycyjny detektor gazowy85
5.4.2.4. Pozycyjny dwuwymiarowy detektor neutronów87
5.5. Zakończenie88
6. Podstawy dyfrakcji neutronów na kryształach90
6.1. Wstęp90
6.2. Płaszczyzny sieciowe w krysztale i pojęcie sieci odwrotnej92
6.3. Warunek Bragga dyfrakcji fal na kryształach95
6.4. Czynnik struktury i przekrój czynny na dyfrakcję neutronów96
6.5. Dyfrakcja neutronów na uporządkowanych strukturach magnetycznych98
6.6. Eksperymentalne metody dyfrakcji neutronów101
6.7. Podstawy opracowania proszkowych widm dyfrakcyjnych (metoda Rietvelda)106
6.8. Zakończenie107
7. Dyfrakcja neutronów w cieczach i ciałach amorficznych108
7.1. Wstęp108
7.2. Funkcje korelacji par i czynniki struktury108
7.2.1. Cząstkowe rozkłady radialne par (formalizm Fabera-Zimana)112
7.2.2. Cząstkowe funkcje korelacji fluktuacji gęstości i koncentracji (formalizm Bhatia-Thorntona)113
7.3. Eksperymentalne badania układów nieuporządkowanych115
7.4. Poprawki117
7.4.1. Pojemnik na próbkę117
7.4.2. Poprawki na pochłanianie118
7.4.3. Poprawki normujące118
7.4.4. Rozpraszanie wielokrotne119
7.4.5. Korekcja Placzka119
7.5. Metoda odwrotnego Monte-Carlo do analizy danych dyfrakcyjnych120
8. Dyfrakcja małokątowa123
8.1. Wstęp123
8.2. Podstawy teoretyczne126
8.2.1. Cząstki jednorodne130
8.2.2. Rozpraszanie w zakresie najmniejszych kątów. Pojęcie promienia inercji (bezwładności). Przybliżenie Guiniera131
8.2.3. Rozpraszanie do przodu133
8.2.4. Inwariant (niezmiennik) Poroda134
8.2.5. Cząstka o symetrii sferycznej136
8.3. Spektrometry rozpraszania małokątowego dla stacjonarnych i impulsowych źródeł neutronów137
8.4. Zakończenie141
9. Reflektometria neutronowa143
9.1. Wstęp143
9.2. Podstawowe zasady reflektometrii neutronowej143
9.3. Cienka płytka płasko-równoległa147
9.4. Powierzchnie chropowate150
9.5. Wpływ pochłaniania i rozpraszania niekoherentnego na odbicie neutronów151
9.5.1. Silnie pochłaniające środowiska152
9.5.2. Silne rozpraszacze niespójne153
9.6. Reflektometria magnetyczna154
9.7. Budowa reflektometrów neutronowych156
9.8. Zakończenie158
10. Badania nieelastycznego rozpraszania neutronów160
10.1. Wstęp160
10.2. Nieelastyczne rozpraszanie neutronów na fononach i magnonach164
10.3. Schemat trójosiowego spektrometru krystalicznego167
10.4. Metody skanowania przestrzeni odwrotnej169
10.4.1. Metoda stałego Q171
10.5. Porównanie z innymi metodami badania wzbudzeń elementarnych w kryształach172
10.4.2. Metoda stałego E172
10.6. Nieelastyczne niekoherentne rozpraszanie neutronów174
10.7. Przybliżenie niekoherentne178
10.8. Spektrometr czasu przelotu geometrii prostej180
10.9. Spektrometr czasu przelotu geometrii odwrotnej183
10.10. Zakończenie187
11. Głęboko nieelastyczne (komptonowskie) rozpraszanie neutronów190
11.1. Wstęp190
11.2. Praktyczna realizacja metody193
11.2.1. Rezonanse jądrowe i folie rezonansowe193
11.2.2. Spektrometr rozpraszania komptonowskiego geometrii odwrotnej194
11.3. Wybrane przykłady eksperymentów197
11.4. Zakończenie197
11.3.1. Pomiar funkcji falowej protonu w molekularnym wodorze197
11.3.2. Badanie efektów kwantowych w ciekłym helu197
12. Kwazielastyczne rozpraszanie neutronów199
12.1. Wstęp199
12.2. Podstawy teoretyczne201
12.2.1. Ciągła dyfuzja201
12.2.2. Model skokowej dyfuzji202
12.2.3. Model dyfuzji rotacyjnej206
12.3. Spektrometry do badania procesów kwazielastycznego rozpraszania neutronów211
12.3.1. Spektrometr rozpraszania wstecznego dla stacjonarnego źródła neutronów212
12.3.2. Spektrometr czasu przelotu nieelastycznego rozpraszania geometrii prostej217
12.3.3. Spektrometr czasu przelotu nieelastycznego rozpraszania geometrii odwrotnej219
12.4. Zakończenie221
13. Spolaryzowane neutrony223
13.1. Otrzymywanie spolaryzowanych neutronów223
13.1.1. Filtry polaryzacyjne224
13.1.2. Polaryzujące monokryształy-monochromatory226
13.2. Precesja momentów magnetycznych spolaryzowanych neutronów w jednorodnym polu magnetycznym228
13.3. Efekt prowadzącego pola magnetycznego229
13.4. Powolna zmiana kierunku pola magnetycznego – przypadek adiabatyczny230
13.5. Natychmiastowa (szybka) zmiana kierunku pola magnetycznego231
13.6. Precesja spinów neutronów w zewnętrznym polu magnetycznym232
13.7. Urządzenie do obracania spinów neutronów233
13.7.1. Cewka-π Mezeia233
13.7.2. Cewka-π/2 Mezeia235
13.8. Zakończenie236
14. Neutronowe echo spinowe237
14.1. Wstęp237
14.2. Efekt echa spinowego237
14.3. Echo spinowe dla nieelastycznego rozpraszania neutronów240
14.4. Spektrometr echa spinowego243
14.5. Zakończenie245
Spis monografii247

Innymprzykłademwykorzystaniatejwłasnościjestłatwośćrozróżnie-

nialekkichatomów(któreposiadająpodobnąliczbęelektronówidlatego

rozpraszająpodobniepromienierentgenowskie),którychdługościrozpra-

szanianeutronówróżniąsięznacznie.

5)neutronysąobdarzonespinemizwiązanymznimmomentemmagne-

tycznymidlategonadająsiędoskonaledobadaniastrukturmagnetycznych

orazwzbudzeńwtychukładach,

6)posiadanieprzezneutronmomentumagnetycznegoumożliwiawy-

twarzaniewiązekspolaryzowanychneutronóworazmanipulowanienimi

(zapomocąpolamagnetycznego),cozdecydowanieposzerzamożliwości

badawcze,pozwalającm.in.naoddzielenieczęścirozpraszaniaspójnejod

niespójnejczyrejestrowaniebardzomałychprzekazówenergiipomiędzy

neutronemapróbką.

Ztychpowodówrozpraszanieneutronówznalazłozastosowanienietyl-

kowfizyce,aleiwchemii,biologii,naukachoZiemi,naukachtechnicznych,

awlatachostatnichwnano-ibiotechnologii.Pomimobardzowysokich

kosztówpowstałyniedawnowUSAiJaponiispalacyjneźródłaneutronów

nowejgeneracjinabaziesynchrotronówprotonowych.WEuropiebudowa-

nejestpodobneźródłoneutronówwLund(Szwecja).WRosjizakończona

zostałamodernizacjaimpulsowegorektoraI;R-2wZjednoczonymInstytu-

cie;adańJądrowychwDubnejorazuruchomionostacjonarnyreaktorPIK

wInstytucieFizykiJądrowejwSanktPetersburgu.

Oczywiściepomimotakszerokiegospektruminformacji,jakiemożemy

otrzymaćstosującmetodyneutronowe,niewystarczająonedopełnegoopisu

badanychukładów.Dopierorazemzinnymimetodami(np.rozpraszaniem

promienirentgenowskich,promieniowaniemsynchrotronowym,magne-

tycznymrezonansemjądrowym,spektroskopiądielektryczną,rozprasza-

niemświatłaitp.),któredostarczająinformacjioróżnychwłasnościachba-

danychobiektów,iwpołączeniuzprzewidywaniamiteoretycznymioraz

współczesnymmodelowaniemkomputerowymmożemyteukładywpełni

scharakteryzować.Wksiążcept.„Fizykachemiczna”podredakcjąJaniny

J.Janikznajdujesiędoskonałeprzedstawieniewieluróżnychmetodstoso-

wanychdobadaniadynamikimolekułiprzemianfazowych,wksiążcept.

„Komplementarnemetodybadańprzemianfazowych”podredakcjąEdwar-

daMikuliiAnnyMigdał-Mikuliomówionoszeregmetodstosowanychdo

detekcjiprze

mianfazowychwukładachmolekularnych,awksiążceAn-

drzejaOlesiapt.„Metodyeksperymentalnefizykiciałastałego”znajdujemy

opiswielumetodbadawczychstosowanychwfizyceciałastałego.

Celemtegopodręcznikajestzapoznaniestudentówwyższychlatstu-

diówidoktorantówzpodstawami

metodrozpraszanianeutronóworaz

współczesnymitechnikamieksperymentalnymibadaniawłasnościfazskon-

Brak wyników

Wprowadzenie do neutronowych metod badania fazy skondensowanej materii

Treść książki

Znajdź bibliotekę blisko siebie, i uzyskaj dostęp do ebooka w systemie IBUK Libra