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飛行時間模式極化中子反射譜儀

文章來源:核物理與化學研究   時間:2011-10-28 8:18:00 訪問數:

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飛行時間模式極化中子反射譜儀

   【中子反射譜儀結構圖】

  1-第二閘門;2-錐形導管;3-監視器;4-四盤斬波器;5-狹縫;6-極化器;7-自旋倒相器;8-樣品前狹縫;9-樣品臺系統;10-樣品后狹縫;11-自旋倒相器;12-極化分析器;13-二維探測器(PSD);14-束流捕集器。

  【物理性能指標】

  譜儀類型:TOF(飛行時間)+P(極化系統)+H(水平散射幾何)

  樣品位置磁場:0~1.2T

  波長λ

  范圍:0.25~1.25nm

  分辨:0.003nm

  散射矢量Q

  范圍:0.05~3.0nm-1

  分辨率:0.5%~5%

  最低可測反射率:1×10-7

  探測器:二維PSD,分辨單元2×2mm2

  【主要用途介紹及應用范例】

  中子反射譜儀(NR)主要用于量測樣品的反射率,通過反射率可以得知樣品膜的密度、厚度以及樣品的表面和界面的粗糙度。可用于:

  表面微觀結構信息表征,如表面粗糙度、磁薄膜的表面磁性和各向異性。

  多層結構及界面研究,如高聚合物界面。

  磁性和非磁性交替的超點陣材料等。

  界面滲透和相容性問題、界面狀況研究。

  可做鏡反射和非鏡反射實驗測量。

  TPNR作為研究薄膜樣品材料表面或界面微觀結構的重要實驗工具,具有其獨特的優點:

  (1)對于中子鏡反射,獲得垂直于表面的SLD空間分辨可達到0.5nm。

  (2)極化模式,可以實驗獲得磁性薄膜材料剖面的磁化強度矢量的深度分布。

  (3)具有深穿透性,可以研究封閉容器中特定環境下的樣品材料。

  (4)作為中子與材料弱相互作用的結果,使得理論精確描述反射過程同時定量分析數據成為可能。

  (5)非鏡中子反射技術可以用來獲取束斑中樣品表面的非均勻度、原子或磁相關矢量長度、磁疇結構和磁粗糙度等。


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