Influence of geometry of individual sections on the characteristics of a curved neutron guide

Abstract

Суперзеркальный нейтроновод – это современное средство доставки нейтронного пучка от источника до установки. Для фильтрации быстрых нейтронов и гамма-излучения используют изогнутые нейтроноводы. Реальный изогнутый нейтроновод представляет собой набор отдельных прямых секций, которые лишь с некоторой точностью аппроксимируют контур заданной кривой. Помимо этого, сборка осуществляется с минимальными допусками по юстировке. Данные факторы непосредственно влияют на пропускание нейтроновода, то есть, на эффективность его работы в качестве устройства нейтронного транспорта. В данной работе исследовалось влияние геометрии секции на пропускание нейтроновода. Были проанализорованы потери, связанные с приближением изогнутого контура короткими прямыми секциям, а так же с пространственными смещениями и угловыми отклонениями. Показано, что возможно найти оптимальную длину нейтроноводной секции с минимальными суммарными потерями. Приведены примеры нахождения оптимальной длины оптической секции для нейтроновода H25 (ILL, Гренобль) и H3-2 (ПИК, Гатчина).

A supermirror neutron guide is a modern way in order to deliver a neutron beam from a source to an experimental facility. Curved neutron guides are used to filter fast neutrons and gamma-rays. A real curved neutron guide is a set of individual straight sections that approximate the contour of a given curve with some accuracy. In addition, the installation is carried out with minimal allowed misaligment for alignment. These factors directly affect the transmission of the neutron guide, that is, the efficiency of its operation as a neutron transport device. In this paper we investigated the influence of the section geometry on the transmission of a neutron guide. The losses associated with the approach of a curved contour in short straight sections and with spatial and angular misaligments, were analyzed. It is shown that it is possible to find an optimal length of the neutron guide section with minimal total losses. Examples are given for the neutron guide H25 (ILL, Grenoble) and H3-2 (PIC, Gatchina).