Некогерентное рассеяние нейтронов

Обозначим 5i(k, о) фурье-образ функции Kt(r, /). 5[(к, а) определяет дифференциальное сечение некогерентного рассеяния нейтронов. С другой стороны, структурный фактор 5 (к, ш) есть фурье-образ функции К (г, t). 5 (к, со) есть дифференциальное сечение когерентного рассеяния. Хотя величины Ki(r, t) и /С(г, t) можно непосредственно измерить, измерения нельзя провести для всех к и (0, так как они сложны и требуют больших материальных затрат. Поэтому использование метода молекулярной динамики [c.197]

Это слагаемое определяет когерентное рассеяние нейтронов. Второе слагаемое определяет некогерентное рассеяние нейтронов если не учитывать множителя то оно не зависит от угла рассеяния и аналогично фону, наблюдаемому при рассеянии рентгеновских лучей. [c.377]

НЕКОГЕРЕНТНОЕ РАССЕЯНИЕ НЕЙТРОНОВ [c.19]

Полное сечение рассеяния нейтрона часто рассматривается в виде суммы когерентного и некогерентного сечений [8] [c.1102]

Очевидно, что для полного описания рассеяния нейтронов на кристалле определенного элемента надо знать амплитуды рассеяния на всех стабильных изотопах как при параллельных, так и при антипараллельных спинах нейтрона и ядра. Однако обычно такая полная информация не требуется. Если изотопный состав элемента фиксирован (за некоторыми исключениями он постоянен не только в земной коре, но и во всех известных галактиках, гл. XII, 2) и если спины ядер и нейтронов ориентированы хаотично, то все нейтронно-оптические явления выражаются через две независимые величины когерентную амплитуду и некогерентную амплитуду а . Обе эти амплитуды получаются посредством осреднения амплитуд, соответствующих рассеянию на определенном изотопе с определенной ориентацией спинов. Полное сечение а рассеяния на N ядрах равно сумме сечений когерентного и некогерентного рассеяний [c.553]

Рассеяние нейтронов веществом принято классифицировать по след, признакам по изменению энергии нейтрона при рассеянии (упругое, неупругое) по характеру взаимодействия, ответственного за рассеяние (ядерное, магнитное) по степени когерентности нейтронных волн, рассеянных от множества центров, образующих изучаемое вещество. В общем случае интенсивность нейтронной волны, рассеянной малым объёмом вещества, можно представить в виде двух слагаемых, первое из к-рых пропорц. числу рассеивающих центров N (некогерентная составляющая), второе — [c.284]

Полное сечение некогерентного упругого рассеяния нейтронов связанными ядрами без учёта теплового множителя можно представить согласно (39.23) и (39.9 ) в следующем виде [c.378]

Экспериментально можно отдельно определять когерентное и некогерентное рассеяние (когерентное рассеяние отсутствует", если длина волны нейтронов больше чем 2d, где d — наибольшее значение межплоскостного расстояния в кристалле, [c.378]

Предположим, что скорость нейтрона меньше скорости звука если при этом импульс нейтрона меньше (т = то неупругое интерференционное рассеяние с испусканием фонона невозможно = ). При этом неупругое рассеяние является некогерентным и обусловливается только наличием изотопов и механических моментов ядер [оно определяется вторым слагаемым формулы (40.4)]. В случае тождественных ядер, спин которых равен нулю, некогерентное рассеяние отсутствует. [c.388]

Рассмотрим более подробно некогерентное рассеяние, определяемое вторым слагаемым формулы (40.4). Найдём дифференциальное сечение рассеяния, при котором конечная энергия нейтрона находится в интервале dE. Интегрируя второе слагаемое (40.4) по направлениям импульса испущенного фонона и суммируя по состояниям его поляризации, получим [c.388]

Монокристаллич. Н. ф. представляют собой большие монокристаллы веществ с малым сечением поглощения и некогерентного упругого рассеяния нейтронов, В комбинации с кристаллич, и механич. моно- [c.399]

Обозначения в таблице —амплитуда когерентного рассеяния нейтронов, 5 —сечение когерентного рассеяния элемента 5 = 4я(й )2, где 6 — амплитуда когерентного рассеяния для элемента в связанном состоянии (величина соответствует атомному множителю рассеяния для рентгенов- ских лучей), ст —полное сечение рассеяния элемента ст==5- -5, где з — сечение некогерентного рассеяния, /х —функция атомного рассеяния рентгеновских лучей. [c.845]

При наличии нескольких беспорядочно расположенных в решетке изотопов или ядер, обладающих спином, рассеяние частично происходит на каждом ядре независимо (некогерентно). При некогерентном рассеянии закон сохранения импульсов не выполняется. Энергия нейтрона не зависит от угла рассеяния. Из естественных элементов почти целиком некогерентно рассеивают кристаллы ванадия и водорода [34]. Среди металлических элементов почти полное когерентное рассеяние дает алюминий [35]. [c.89]

Именно это последнее обстоятельство выгодно отличает нейтроны от рентгеновских лучей, кванты которых несут энергию, огромную по сравнению с энергией фонона. Рассеяние называется упругим , если энергия рассеянного и падающего нейтронов одинаковы. Если же в процессе рассеяния происходит обмен энергией между нейтроном и решеткой, то такое рассеяние называется неупругим . Вследствие периодической структуры решетки нейтроны могут рассеиваться когерентно, интерферируя друг с другом такое когерентное рассеяние может быть как упругим, так и неупругим. С другой стороны, имеется большое количество факторов, нарушающих когерентность рассеяния нейтронов (например, беспорядочно распределенные различные изотопические или спиновые состояния ядер). Некогерентное рассеяние также может быть упругим и неупругим. [c.61]

Рассмотрим теперь некоторые опыты по некогерентному однофононному рассеянию нейтронов в кубических кристаллах. Эти опыты, как мы уже видели, позволяют непосредственно измерять спектральную плотность колебаний решетки (ш). Опыты по измерению функции (ш) в ванадии (где рассеяние нейтронов почти пол- [c.72]

Представляет интерес и другой случай, в котором можно использовать некогерентное приближение, а именно рассеяние нейтронов водородом. В разд. 7.1.4 было отмечено, что для произвольно ориентированных спинов протонов рассеяние нейтронов водородом почти полностью некогерентно. При таких обстоятельствах пренебрежение членом 0 в уравнении (7.34) для когерентного рассеяния приводит к очень небольшой ошибке. [c.269]

При получении общих свойств собственных значений и собственных функций широко использовались приближенные вырожденные функции рассеяния [97]. Но когда для описания рассеяния нейтронов в жидкостях или кристаллах применяют более реальные модели, такие, как некогерентное приближение Гаусса, получающиеся значения а,, и аs/s оказываются настолько сложными, что собственные значения (и соответствующие собственные функции) можно получить только численными методами [98]. В этом случае для описания энергетической зависимости применяется многогрупповое приближение. [c.296]

Недавно Уилкинсон и др. [221] изморили когерентное и некогерентное рассеяние нейтронов на электронах ванадия, свинца и ниобия выше и ниже Т0ЧК11 перехода. Ни в одном из этих случаев не было обнаружено изменения когерентного рассеяния или диффузного фона. Этот результат показывает, что при переходе в сверхпроводящее состояние не нронсходпт зал1етных изменении электронного распределения. Исследование рассеяния Нейтронов на ядрах в свинце и ниобии показало, что при переходе не происходит резко выраженного изменения колебаний атомной решетки ). Эти же авторы показали, что полное сечение для тепловых нейтронов у олова в нормальном и сверхпроводяш,ем состояниях одинаково в пределах 1 %. [c.672]

Температурный коэффициент удельной теплоемкости большинства жидких металлов, по которым имеются сведения, мал и отрицателен и часто не зависит от температуры. В нескольких случаях знак d pldT изменяется с повышением температуры, становясь положительным при более высоких температурах (К, Na, Hg, In, возможно Li). Так как у большинства металлов Ср мало изменяется при плавлении, кажется, что ни колебательный спектр, ни электронная структура большинства жидких металлов после плавления сильно не изменятся (см. раздел 5.2). Это подтверждают доказательства, полученные при некогерентном рассеянии нейтронов. [c.42]

Некогерентное рассеяние нейтронов. Упругое некогерентное ядерное рассеяние даёт информацию только о вероятности процесса рассеяния без передачи энергии. Квазиупругое рассеяние (с очень малыми передаваемыми энергиями 10 —10эВ) даёт сведения о самодиффузии атомов и молекул в жидкостях, диффузии протонов в металлах, колебаниях макромолекул в растворах и др. Упругое некогерентное магн. рассеяние позволяет исследовать пространств, распределение магнитно-активных эл-нов в отд. парамагн, атомах. [c.457]

Рассеяние нейтронной волны на одиночном ядре описывается с помощью т. н, амплитуды рассеяния Ь, имеющей смысл амплитуды сферич. волны, испускаемой ядром, если на него падает плоская возбуждающая волна единичной амплитуды. Амплитуда рассеяния зависит от массового числа ядра А, его заряда2, а также от относит, ориентации спинов нейтрона и ядра. Поэтому сумма сферич. волн, рассеянных ансамблем нетождеств. ядер, состоит из слагаемых с разл. амплитудами. В Н. с. важна усреднённая амплитуда (Ь), наз. когерентной амплитудой рассеяния. Усреднение амплитуд проводится по спиновым состояниям, изотопному и химическому составу ансамбля ядер, эквивалентных в структурном отношении. Среднеквадратичная флуктуация (Ь ) — (6) определяет интенсивность некогерентного рассеяния. Интенсивность когерентного рассеяния — дифракции нейтронов зависит от атомной структуры вещества, тогда как интенсивность некогерентного рассеяния к структуре нечувствительна. [c.284]

Теоретическое описание. Рассеяние нейтронов в веществе принято описывать сечением рассеяния о, отне-сённъш к элементу телесного уг.ча dQ и интервалу рассеянных энергий нейтронов Рассеяние нейтронов представляется в виде суммы когерентной и некогерентной составляющих, первая из к-рых имеет интерференц. природу, а вторая определяется суммой сечений рассеяний от отд. частиц. [c.343]

В последние годы технику рассеяния нейтронов часто использовали с целью изучения движения атомов в жидкостях за очень короткие промежутки времени. Ван Хов [29] показал, каким образом движение атомов в жидкости связано с рассеянием нейтронов. Все рассеяние можно разделить на две части некогерентное рассеяние, вызываемое движением отдельных атомов (дающее функцию самокорреляции и, следовательно, позволяющее изучать диффузионные перемещения в жидкостях), и когерентное рассеяние (дающее парную корреляцию и, следовательно, функцию радиального распределения, как указывалось выше). Некогерентный вклад можно получить, вычитая когерентный вклад, полученный экспериментально или, что более обычно, теоретическим путем из общего [30, 31, 25]. Диффузионное движение [c.19]

Когерентное рассеяние нейтронов. В сечении рассеяния нейтронов с энергиями < 0,1 эв принято выделять когерентную и некогерентную а ек части. Упорядоченное расположение ядер рассеивателя приводит к постоянству фазовых соотношений рассеянных от разных ядер нейтронных волн, т. е. приводит к когерентному (интерференционному) рассеянию. Случайное положение спинов нейтронов и рассеивающих ядер, а также хаотическое расположение изотопов в атомах рассеивателя приводят к спиновой и изотопической некогерентным составляющим в о ек- Когерентная и некогерентная составляющие сечения характеризуются своими амплитудами рассеяния 6 и бнек [c.928]

Когерентное и некогерентное рассеяние. В соответствии с общими оптич. представлениями удобно выделять в сечении рассеяния медленных нейтронов нек-рым коллективом ядер когерентную и некогерентную сГд составляющие а = 05. -(- 0 5 . Упорядоченность в расположении ядер рассеивателя обусловливает постоянство фазовых соотношений между нейтронными волнами, рассеянными от разных ядер, и приводит к когерентному (интерференционному) рассеянию. Наличие же тех или иных элементов беспорядка в рассеивателе приводит к нерегулярным, случайным фазовым соотношениям, т. е. приводит к некогерептному рассеянию. Составляющая обусловлена двумя причинами 1) зависимостью ядерного взаимодействия от взаимной ориентации спинов нейтрона и ядра ( спиновая некогерентность ) реализация того или иного спинового состояния случайна в каждом столкновении (за исключением случая, когда нейтроны и ядра поляризованы), и т. к. рассеяние в разных спиновых состояниях различно, то тем самым вносится элемент беспорядка в процесс рассеяния [c.383]

Сечение рассеяния ноликристаллического материала для некогерентного и неупругого рассеяния нейтронов вычисляется из соотношения [c.838]

В этой формуле Онеког — сечение некогерентного рассеяния — равно разности общего полного сечения и сечения когерентного рассеяния нейтронов (с пеког = ст —0,юг), Л4а —масса атома (атомного ядра), М —масса покоя нейтрона, 0 — характеристическая температура, —энергия нейтрона. [c.838]

Рассмотрим теперь некоторые экспериментальные результаты, полученные при исследовании неупругого рассеяния нейтронов ). Как мы видели, угловое распределение нейтронов, когерентйо рассеянных в результате однофононных процессов, состоит из дельтаобразных пиков, положения которых определяются законами сохранения. Вообще говоря, эти пики накладываются на непрерывный фон, связанный как с многофононными когерентными процессами, так и с различными процессами некогерентного рассеяния. [c.69]

Изучение сечений наиболее важных замедляющих материалов показывает, что в пределах экспериментальных погрешностей рассеяние нейтронов на бериллии, углероде и кислороде оказывается полностью когерентным. Следует ожидать, что для двух последних элементов преобладающие изотопы углерод-12 и кислород-16 имеют ядерный спин, равный нулю. Рассеяние нейтронов дейтерием в основном когерентное (а ог = 5,4 барн н Oj, — 7,6 барн), в то время как рассеяние водородом почти полностью некогерентное (Oj-op = 1,8 барн и Oj, = 81,5 барн). Приведенные выше значения относятся к ядрам с произвольно ориентированными спинами. Некогерентность рассеяния водородом является следствием сильной спиновой зависимости нейтрон-протон-ных сил. Интересно отметить, что этой зависимостью частично определяется наблюдающееся различие в когерентном рассеянии нейтронов молекулами ортоводорода с параллельными спинами ядер и параводорода с антипараллель-ными спинами ядер [81. [c.255]

Предположим, что нейтроны претерпевают рассеяние в среде, содержащей связанные атомы одного элемента. Рассеяние может зависеть от ядерного спина и от наличия разл[1чных изотопов, как в разд. 7.1.4, различием масс которых пренебрегается. Было показано [20], что функцию рассеяния можно записать в этом случае в виде суммы дважды дифференциальных макроскопических сечений когерентного и некогерентного рассеяний, т. е. [c.266]

Существует еще одна проблема, связанная с рассеянием нейтронов в тяжелой воде. В разд. 7.1.4 отмечалось, что рассеяние на протонах, т. е. ядрах легкого водорода с произвольно ориентированными спинами, почти полностью некогерентно. Однако это не так для рассеяния нейтронов на дейтронах с произвольно ориентированными спинами, для которых микроскопические сечения когерентного и некогерентного рассеяний равны соответственно а ог = = 5,4 барн и а еког = 2,2 барн. Следовательно, должны быть рассмотрены эффекты интерференции в процессе рассеяния на двух дейтронах в молекуле DoO. Кроме того, в рассеяние нейтронов тяжелой водой вносит относительно большой вклад атом кислорода, и рассеяние на нем может интерферировать с рассеянием на дейтронах. Эти эффекты интерференции необходимо учитывать при уточнении приведенной выше модели [73]. [c.286]

Кристаллические иейтроиные фильтры. Для системы беспорядочно ориентированных кристаллитов в по-ликристаллическом нейтронном фильтре условие Вульфа — Брегга удовлетворяется только для нейтронов с длиной волны К<а2с1щ, гда — максимальное меж-плоскостное расстояние кристаллической решетки. При прохождении пучка нейтронов через такой фнльтр из пучка вследствие когерентного рассеяния будут выводиться нейтроны с К< 2 т- Ослабление нейтронов с К > 2йщ происходит за счет процессов некогерентного упругого рассеяния, теплового неупругого рассеяния и поглощения. Для многих веществ сечения последних трех процессов много меньше, чем сечение когерентного рассеяния, поэтому в пучке, прешедшем через фильтр, практически отсутствуют нейтроны с K< 2d . [c.929]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...