ŚRODOWISKOWE LABORATORIUM NEUTRONOGRAFII

Transkrypt

1 ŚRODOWISKOWE LABORATORIUM NEUTRONOGRAFII REGIONAL LABORATORY OF NEUTRONOGRAPHY Narodowe Centrum Badań Jądrowych National Centre for Nuclear Research Otwock-Świerk, Poland

2

3 Rozmieszczenie instrumentów na hali eksperymentalnej reaktora MARIA Reactor MARIA experimental hall layout 7 H8 M. H7 C A S 6 H6 H M S H5 M. M. M. H S C 5 A A S S A S C A C C C H H dyfraktometr niskokątowego rozpraszania neutronów small angle neutron scattering diffractometer dyfraktometr neutronów M neutron diffractometer M dwukryształowy dyfraktometr niskokątowego rozpraszania neutronów double-crystal small angle neutron scattering diffractometer H5 dyfraktometr neutronów P neutron diffractometer P H6 5 trójosiowy spektrometr neutronów 5 triple-axis spectrometer H7 6 trójosiowy spektrometr neutronów 6 triple-axis spectrometer H8 7 stanowisko radiografii neutronowej i gamma 7 neutron and gamma radiography station

4 S H Small angle neutron scattering diffractometer Dyfraktometr niskokątowego rozpraszania neutronów D H Neutron diffractometer M Dyfraktometr neutronów M. Monochromator Monochromator. Sample table Stolik próbki. Analyzer (option) Analizator (opcja). Counter Detektor S-H Sample environment Small angle neutron scattering diffractometer with slit collimator Double PG monochromator with PG filter. Single neutron detector. Neutron beam of mm width and 0 mm height. Furnace (T<00 K) Magnet T Fixed neutron wavelength of 0.5 nm. Minimum scattering vector 0. nm -. Phase decomposition in materials, micropores in ceramic materials Dyfraktometr niskokątowego rozpraszania neutronów z kolimatorem szczelinowym Podwójny monochromator PG(00) z filtrem PG Pojedynczy detektor neutronów Wiązka neutronów o szerokości mm i wysokości 0 mm. Piec (do 00 K) Magnes T Ustalona długość fali neutronów 0.5 nm. Minimalny wektor rozpraszania 0. nm - Badanie rozpadów fazowych w materiałach, rozmiarów mikroporów i ziaren w materiałach ceramicznych D-H Sample environment Neutron diffractometer Si() monochromator Furnace (T<00 K) Magnet T Fixed neutron wavelength 0. nm Single crystal quality tests Dyfraktometr neutronów Monochromator Si() Piec (do 00 K) Magnes T Ustalona długość fali neutronów 0. nm Badania jakości monokryształów

5 S H Double-crystal ultra-small angle neutron scattering diffractometer Dwukryształowy dyfraktometr ultra-niskokątowego rozpraszania neutronów. Monochromator Monochromator. Sample table Stolik próbki. Analyzer Analizator. Counter Detektor Sample environment Double crystal small angle neutron scattering diffractometer The () Si monochromator and analyzer. Single neutron detector. Furnace (T<00 K) Magnet T Fixed neutron wavelength of 0.5 nm. The FWHM of the instrumental curve ~5 (seconds of arc). The angular distribution of transmitted neutrons is measured with accuracy of 0.5. Dwukryształowy dyfraktometr ultraniskokątowego rozpraszania neutronów Monochromator i analizator Si() Pojedynczy detektor neutronów Piec (do 00 K) Magnes T Ustalona długość fali neutronów 0.5 nm. FWHM instrumentalnej krzywej ~ 5 (sekundy kątowe). Rozkłady kątowe neutronów są mierzone z dokładnością 0.5. Multiple neutron scattering is analyzed in order to determine the average size of magnetic domains in ferromagnetic materials, large precipitations and pores. Wyznaczanie średnich rozmiarów magnetycznych domen w materiałach ferromagnetycznych, dużych wytrąceń i porów poprzez analizę wielokrotnego rozpraszania neutronów

6 DH 5 Neutron diffractometer P Dyfraktometr neutronów P. Monochromator Monochromator. Sample table Stolik próbki. Analyzer (option) Analizator (opcja). Detector Detektor Sample environment: Conventional -axis diffractometer for thermal neutrons The double-crystal monochromator Cu(00), Neutron wavelength range nm. Originally designed as a polarized neutron diffractometer with Co-Fe single crystal polarizing monochromator. Helium micro-cooler (8 K 00 K) Liquid nitrogen cryostat Vacuum furnace Magnet T Neutron flux at the sample 9 0 s - cm - for λ = nm Scattering angle range 5 0º, resolution θ/θ > Atomic and magnetic structure of multicomponent compounds and alloys Dwuosiowy spektrometr neutronów termicznych Podwójny monochromator: Cu(00) Neutrony o długościach fali z zakresu: nm. Pierwotne przeznaczenie jako dyfraktometr spolaryzowanych neutronów z kryształem polaryzatora: Co-Fe(00) Mikrochłodziarka helowa (8 K 00 K) Kriostat azotowy Piec próżniowy Magnes T Strumień neutronów na stoliku próbki dla λ = nm: 9 0 s - cm - Zakres kąta rozpraszania 5 0º, zdolność rozdzielcza θ/θ > Badania atomowej i magnetycznej struktury wieloskładnikowych mieszanin i stopów

7 TKSN M6* Triple axis neutron spectrometer Trójosiowy spektrometr neutronów. Monochromator Monochromator. Sample table Stolik próbki. Analyzer Analizator. Detector Detektor Sample environment: Conventional -axis spectrometer for thermal neutrons The triple-axis spectrometer designed for studies of the crystal and magnetic lattice dynamics by inelastic neutron scattering. PG monochromator and analyzer. PG-filter Helium microcooler (8 K 00 K) Liquid nitrogen cryostat Vacuum furnace Neutron flux at the sample. 0 5 s - cm - for neutron wavelength λ = 0.5 nm. Monochromator and analyzer scattering angle range: 0 50 Momentum transfer range 80 nm - for energy transfer E = 0, 0 00 nm - for E = 50 mev. Energy transfer range 0 50 mev. Energy resolution E/E = (for λ F = 0.5 nm and E = 5 0 mev). Single-crystal samples: dispersion relations and lifetimeas of phonons and magnons. Single- and poly-crystals: splitting of the magnetic crystal-field levels, magnetic and atomic structure determination by elastic neutron scattering Trójosiowy spektrometr neutronów termicznych Trójosiowy spektrometr przeznaczony do badań dynamiki sieci krystalicznej i magnetycznej poprzez nieelastyczne spójne rozpraszanie neutronów. Monochromator i analizator PG(00), filtr PG Mikrochłodziarka helowa (8 K 00 K) Kriostat azotowy Piec próżniowy Strumień neutronów na stoliku próbki. 0 5 s - cm - dla neutronów λ = 0.5 nm. Zakres kątowy monochromatora i analizatora: 0 50 Zakres przekazu pędu 80 nm - przy przekazie energii neutronów E = 0 oraz: 0 00 nm - przy E = 50 mev Przekaz energii 0 50 mev Zdolność rozdzielcza E/E = (dla λ F = 0.5 nm, przy E = 5 0 mev). Próbki monokrystaliczne: relacje dyspersji i czasy życia fononów i magnonów. Próbki mono- i polikrystaliczne: wyznaczanie poziomów energetycznych pola krystalicznego, określanie struktury krystalicznej i magnetycznej metodą dyfrakcji neutronów *własność Uniwersytetu Warszawskiego (University of Warsaw property) 5

8 TKSN-M7 Triple axis neutron spectrometer Trójosiowy spektrometr neutronów. Monochromator Monochromator. Sample table Stolik próbki. Analyzer Analizator. Detector Detektor Sample environment: Conventional -axis spectrometer for thermal neutrons The triple-axis spectrometer designed for studies of the crystal and magnetic lattice dynamics by inelastic neutron scattering. PG monochromator and analyzer is installed. PG-filter added, when necessary. Zn monochromator and analyzer available Helium microcooler (8 K 00 K) Liquid nitrogen cryostat Vacuum furnace Magnet T Neutron flux at the sample table for Zn monochromator:. 0 6 s - cm - at λ = 0. nm, s - cm - at λ = 0.5 nm. Monochromator and analyzer scatteringangle range: 0 50 Momentum transfer range 80 nm - for neutron energy transfer E = 0 and 0 00 nm - for E = 50 mev Energy transfer range 0 50 mev. Energy resolution E/E = (for λ F = 0.5 nm and E = 5 0 mev). Single-crystal samples: dispersion relations and lifetimes of phonons and magnons. Single- and poly-crystals: splitting of the magnetic crystal-field levels magnetic and atomic structure by elastic scattering. Trójosiowy spektrometr neutronów termicznych Trójosiowy spektrometr dedykowany badaniom dynamiki sieci krystalicznej i magnetycznej poprzez nieelastyczne spójne rozpraszanie neutronów. Zainstalowane monochromator i analizator PG(00) z możliwością instalacji filtra PG Dostępne monochromator i analizator Zn Mikrochłodziarka helowa (8 K 00 K) Kriostat azotowy Piec próżniowy Magnes T Strumień neutronów na stoliku próbki dla monochromatora Zn:. 0 6 s - cm - przy λ = 0. nm, s - cm - przy λ = 0.5 nm. Zakres kątowy rozpraszania monochromatora i analizatora: 0 50 Przekaz pędu z zakresu 80 nm - przy przekazie energii neutronów E = 0, a 0 00 nm - przy E = 50 mev. Przekaz energii 0-50 mev. Energetyczna zdolność rozdzielcza E/E = (przy λ F = 0.5 nm i E = 5 0 mev). Próbki monokrystaliczne: relacje dyspersji i czasy życia fononów i magnonów. Próbki mono- i polikrystaliczne: wyznaczanie poziomów energetycznych pola krystalicznego określanie struktury krystalicznej i magnetycznej metodą dyfrakcji neutronów. 6

9 NGRS Neutron and gamma radiography station Stanowisko radiografii: neutronowej i gamma. Beam Wiązka. Sample table Stolik próbki. Optical system Układ optyczny. Beam trap Pułapka wiązki Sample environment Dynamic neutron and gamma radiography facility Neutron and gamma ray radiography station with separate converter screens for each type of radiation, optical system with digital camera. Thermal chambers (0 80ºC) Goniometric table for tomography Cd ratio 0. Fluorescent screens 50 mm 50 mm. 00<L/D <0. Typical projection ratio ~0.5 mm/pixel neutron flux. 0 7 cm - s - for L/D = 50. Hamamatsu ORCA-ER camera (80 0, bit). Typical exposure time s. Slow processes (characteristic time ~ s and length ~ mm) involving migration of hydrogenous liquids. Temperature and gravitation dependence of water migration in rigid and loose porous media. Drying of porous systems. Nondestructive testing of technical objects. Dynamiczna radiografia neutronowa i promieniowania gamma. Stanowisko radiografii neutronowej i promieniowania gamma z odrębnymi konwerterami promieniowania neutronowego i gamma, układem optycznym z kamerą cyfrową. Komory termiczne (0 80ºC) Stolik goniometryczny dla tomografii Stosunek kadmowy: 0. Ekrany fluorescencyjne o wymiarach 50 mm 50 mm. 00<L/D <0. Typowy rozmiar piksela ~0.5 mm, strumień neutronów. 0 7 cm - s - przy L/D = 50. Kamera Hamamatsu ORCA-ER (80 0, bitowa). Typowy czas ekspozycji: s. Powolne procesy (o charakterystycznych czasach ~ s i rozmiarach ~ mm) migracji cieczy uwodornionych Zależności temperaturowe i grawitacyjne migracji wody w twardych i sypkich materiałach porowatych. Schnięcie materiałów porowatych. Nieniszczące badania obiektów technicznych. 7

10 Regulamin korzystania z urządzeń badawczych ŚRODOWISKOWEGO LABORATORIUM NEUTRONOGRAFII NARODOWEGO CENTRUM BADAŃ JĄDROWYCH. Środowiskowe Laboratorium Neutronografii (ŚLN) NCBJ umożliwia realizację badań prowadzonych z wykorzystaniem wiązek neutronów termicznych zgodnie z możliwościami zapewnionymi przez zakres parametrów posiadanych urządzeń (dyfraktometrów, spektrometrów i stanowiska radiografii neutronowej).. Propozycje badań przy użyciu urządzeń znajdujących się w dyspozycji ŚLN mogą składać pracownicy naukowi, badawczy zatrudnieni w polskich i zagranicznych szkołach wyższych, instytucjach naukowych i jednostkach badawczo rozwojowych oraz same te instytucje.. Propozycja przeprowadzenia badań powinna być złożona w formie pisemnej na adres: Sekretarz naukowy NCBJ, Otwock-Świerk, Otwock, według załączonego wzoru.. Propozycję można przesyłać w postaci pliku załącznika (format: MSWord,.pdf) do poczty elektronicznej skierowanej na adres: dyrekcja@ncbj.gov.pl. 5. Propozycja badań jest rozpatrywana w ciągu 5 dni roboczych od dnia zgłoszenia. 6. Sekretarz Naukowy NCBJ kieruje propozycję do zaopiniowania przez wybranych specjalistów i kierownika ŚLN. 7. Konsultanci przedstawiają swoje opinie na piśmie sekretarzowi naukowemu NCBJ, który podejmuje decyzję o przyjęciu propozycji badań do realizacji. 8. Przeprowadzenie pomiarów rozpraszania neutronów lub uzyskanie radiogramów jest bezpłatne w przypadku projektów naukowo-badawczych. 9. W przypadku realizacji projektów naukowo-badawczych wyniki badań prowadzonych na urządzeniach ŚLN stanowią wspólną własność instytucji zatrudniającej autora projektu i NCBJ. 0. W przypadku projektów o charakterze komercyjnym opłata za prowadzenie badań jest ustalana w drodze negocjacji z instytucją zgłaszającą projekt.. W przypadku projektów komercyjnych wyniki badań prowadzonych na urządzeniach Laboratorium stanowią własność instytucji zgłaszającej projekt.. Kierownik ŚLN określa termin realizacji przyjętego projektu, a spośród pracowników naukowych Laboratorium wyznacza opiekuna jego realizacji. Informacje te są przekazywane niezwłocznie osobie/instytucji zgłaszającej projekt.. Osoba zgłaszająca bądź upoważniona do reprezentowania instytucji zgłaszającej projekt jest zobowiązana do ścisłej współpracy z opiekunem realizacji projektu.. W razie niedostarczenia próbek przygotowanych do badań w dniu poprzedzającym ustalony termin rozpoczęcia realizacji projektu NCBJ może odstąpić od jego realizacji bez prawa jakichkolwiek roszczeń ze strony autora projektu lub związanej z nim instytucji. 5. W trakcie realizacji projektu osoby uczestniczące w nim z ramienia wnioskodawcy muszą przestrzegać zasad bezpieczeństwa obowiązujących na terenie NCBJ. 8

11 6. W przypadku stwierdzenia nieprzestrzegania obowiązujących zasad bezpieczeństwa bądź nieuzgodnionej z kierownikiem ŚLN próby zmiany zakresu badań, NCBJ zastrzega sobie prawo do natychmiastowego przerwania realizacji projektu. 7. W przypadku zaistnienia nieplanowanych przerw w pracy reaktora bądź awarii urządzeń ŚLN, uniemożliwiających prowadzenie badań w ustalonym terminie, projektodawcy przysługuje prawo uzgodnienia nowego terminu wykonania projektu bez prawa do roszczeń finansowych z tego tytułu. 8. Wszelkie zastrzeżenia dotyczące realizacji projektu projektodawca ma prawo zgłaszać Sekretarzowi Naukowemu NCBJ. 9

12 Środowiskowe Laboratorium Neutronografii Regional Laboratory of Neutronography NARODOWE CENTRUM BADAŃ JĄDROWYCH ul. A. Sołtana 7, Otwock-Świerk, Poland PROJEKT BADAWCZY Research Proposal Informacja umieszczona poniżej jest podstawą dla przydziału czasu pomiarowego na urządzeniach badawczych ŚLN. Beam time on neutron scattering instruments at ŚLN will not be allocated, unless the information requested on this form is provided. Tytuł projektu: Project title: Numer projektu (wypełnia NCBJ): Experiment number (to be assigned by IAE) Autor Proposer: Adres Address: Tel: Fax: Data, Date: Instytucja Affiliation Współautorzy Co-proposers Proszę podkreślić nazwiska osób, które wezmą bezpośredni udział w pomiarach; linią podwójną nazwisko osoby decydującej o prowadzeniu pomiarów. Please identify (underline) names of people who will participate in the experiment and one person (double line) who will be responsible for all practical decisions regarding the experiment. 0

13 Urządzenie badawcze Instrument, symbol Dyfraktometr niskokątowego rozpraszania neutronów S-H Small angle neutron scattering diffractometer Dyfraktometr neutronów M D-H Neutron diffractometer Zakres badań Research scope Wnioskowany czas pomiarów (tygodni) time requested (weeks) Dwukryształowy dyfraktometr niskokątowego rozpraszania neutronów S-H Double-crystal small angle neutron diffractometer Dyfraktometr neutronów P D-H5 Neutron diffractometer Trójosiowy spektrometr neutronów TKSN-M6 Triple axis neutron spectrometer Trójosiowy spektrometr neutronów TKSN-M7 Triple axis neutron spectrometer Stanowisko radiografii neutronowe i gamma j NGRS Neutron and gamma radiography station Opis badań (w razie potrzeby można dołączyć dodatkowe strony) Experiment description (if necessary additional pages can be attached) Opis próbki: (masa, forma, wymiary, skład chemiczny, toksyczność) Sample description (mass, form, size, chemical composition, toxicity):