Содержание >>
Физика ядра..., Стр. 48

Для получения чувствительности к ЭДМ нейтрона вектор поляризации ориентируется системой катушек в направлении оси X (вдоль пучка нейтронов). При отсутствии ЭДМ поляризация продифрагировавшего пучка равна нулю для любого направления анализа поляризации, наличие ЭДМ приводит к появлению Z - компоненты поляризации, причем она имеет разный знак для двух положений кристалла A и B, в то время как эффект от швингеровского взаимодействия (ненулевая остаточная поляризация продифрагировавшего пучка) сохраняет знак при перевороте кристалла. Возникновение эффекта от ЭДМ схематически иллюстрируется на рис.2.

Рис. 2. Возникновение эффекта от ЭДМ нейтрона для
двух положений кристалла А и В

Таким образом, разность Z-компонент поляризации продифрагировавшего пучка для двух положений кристалла А и В собственно и есть эффект от ЭДМ нейтрона:

где D в [10-25 e·см], плоскость (110) a-кварца L = 3,5 см, qB = 87° (tgqB = 20), t - время пребывания нейтрона в кристалле.

Установка снабжена системой анализа поляризации прямого прошедшего через кристалл пучка нейтронов, не испытавших дифракции. Эти измерения производятся одновременно с основными при помощи спин-флиппера (3), что позволяет контролировать возможные ложные эффекты, связанные с неодновременностью измерений для двух положений кристалла А и В.

Поскольку в прямой продифрагировавший пучок дают вклад нейтроны, продифрагировавшие не только на интересующей нас системе плоскостей (110), но и на других плоскостях, для которых выполняется условие Брэгга, то для того, чтобы выделить нужную длину волны, используются монохроматоры (13). При этом, первая пара настроена на угол q1, соответствующий интересующему нас отражению от плоскости (110) (» 4,8 Å), а вторая - на угол q2, что соответствует отражению от плоскости (101) (» 4,5 Å). При правильном выборе выреза кристалла систему плоскостей (101) можно сориентировать совершенно симметрично относительно пучка нейнейтронов при положениях кристалла А и В. Электрическое поле для этой системы плоскостей (101) отсутствует, є 0. Таким образом, нейтроны, продифрагировавшие на этих плоскостях, можно использовать для "нулевого" опыта (например, для контроля идентичности двух каналов анализа поляризации). Как и в случае с прямым пучком, эти измерения осуществляются одновременно с основным опытом, что позволяет избавиться от временной зависимости параметров экспериментальной установки и постоянно контролировать их без потери статистической чувствительности эксперимента.

Общий вид установки DEDM и ее размещение на горизонтальном канале реактора ПИК приведены на рис.3.

Следующие особенности предлагаемого метода дают надежду превзойти по чувствительности наиболее точный в настоящее время магниторезонансный метод измерения ЭДМ, использующий ультрахолодные нейтроны (УХН).

1. Наличие сильного внутрикристаллического поля (108 В/см), в котором на пути в несколько сантиметров движется дифрагирующий в нецентросимметричном кристалле нейтрон. Это поле более чем на 4 порядка по величине превосходит поля, используемые в методе УХН. Оно было предсказано и измерено по сдвигу маятниковой картины при перевороте спина нейтрона. Экспериментально полученная величина для плоскости (110) кристалла кварца ((2,1 ± 0,12)·108 В/см) совпала с теоретически рассчитанной.

2. Однако, величины поля еще недостаточно, чтобы достичь чувствительности метода УХН, из-за малого времени пребывания дифрагирующего нейтрона внутри кристалла. Тем не менее, как было замечено, при углах Брэгга, близких к прямому, это время может существенно возрасти, поскольку дифрагирующий нейтрон в кристалле движется в среднем вдоль кристаллографических плоскостей, а эта скорость при углах Брэгга » 90° существенно меньше полной скорости нейтрона, что позволяет увеличить чувствительность дифракционного метода более, чем на порядок, при переходе к углам Брэгга, близким к p/2, и превзойти чувствительность метода УХН.

3. Особенностью эффекта деполяризации является то, что в первом приближении отсутствует ложный эффект от изменения внешнего магнитного поля, так как конечная поляризация близка к нулю и ее поворот во внешнем поле не приводит к возникновению эффекта.

4. Отсутствие зависимости от длины волны нейтрона ложного эффекта от швингеровского взаимодействия предоставляет несколько возможностей его исключения. Кроме того, при приближении угла Брэгга к 90° улучшается отношение эффекта от ЭДМ к ложному эффекту.

5. Наличие on-line контроля основных параметров экспериментальной установки (идентичность двух каналов анализа поляризации и ориентация спина нейтрона в прямом пучке) позволяет отличить ЭДМ-эффект от ложных эффектов.

6. Сравнительная простота установки.

Рис. 3. Общий вид и схема расположения установки DEDM

 

 


<<предыдущаястр. 48
следующая>>