A neutron spin resonator to generate wavelength selected neutron pulses
- 1. Vienna University of Technology, Stadionallee 2, 1020 Vienna (Austria)
Description
Full text: In this paper we present the initial development of a travelling wave neutron spin resonator to produce almost any desired wavelength polarized neutron pulses. The basic principle is the spatial magnetic spin resonance. Therefore the polarized neutrons are exposed to a spatially alternating magnetic field, which is perpendicular to the polarization direction. The frequency of the alternating magnetic field is dependent on the speed of the individual neutron and its spatial period of the resonator. If this frequency coincides with the Larmor frequency of the neutron, a Pi spin flip takes place. By this new development a so-called traveling wave mode is implemented, in which a moving magnetic field is generated, which follows the the neutron pulse to be generated accompanied by the resonator. The structure of individual elements has the significant advantage that the generated magnetic fields can be arbitrarily shaped. In addition the wave length and the time structure is adjusted in almost any desired form. We present both the design study and first promising measurements of two resonator prototypes and discuss potential future applications. (author)
Abstract (German)
Full text: Im Rahmen dieses Beitrags stellen wir die erstmalige Entwicklung eines Wanderwellen-Neutronenspinresonators zur Erzeugung nahezu beliebig geformter wellenlängenselektierter, polarisierter Neutronenpulse vor. Das Grundprinzip dafür ist die räumliche magnetische Spinresonanz. Dabei werden die polarisierten Neutronen einem räumlich abwechselnden magnetischen Feld ausgesetzt, welches normal zur Polarisationsrichtung angelegt ist. Die Frequenz dieses alternierenden Magnetfeldes ist im Bezugssystem eines einzelnen Neutrons jeweils von dessen Geschwindigkeit und der räumlichen Periode des Resonators abhängig. Sofern diese Frequenz mit der Larmorfrequenz der Neutronen übereinstimmt, welche durch das orthogonal angelegte statische Führungsfeld (Selektorfeld) bestimmt wird, findet ein Pi-Spin flip statt. Durch eine geeignete Justierung dieses Selektorfeldes kann somit eine bestimmte Wellenlänge selektiert werden. Bei der Neuentwicklung wird ein sogenannter Wanderwellenmodus realisiert, bei dem ein 'wanderndes' Magnetfeld, die zu erzeugenden Neutronenpulse durch den Resonator begleitet. Bei dieser Umsetzung erscheinen um 2 Größenordnungen kürzere Pulszeiten als bei einem traditionellen Resonator realisierbar. Der Aufbau aus Einzelelementen hat den wesentlichen Vorteil, dass die erzeugten Magnetfelder beliebig geformt und somit für den Betrieb ungewollte Nebenmaxima in den selektierten Wellenlängenspektren eliminiert werden können. Außerdem können durch bloßes Einstellen der Ströme sowohl die Wellenlängenverteilung als auch die Zeitstruktur nahezu beliebig justiert werden. Wir stellen hier sowohl die Designstudie als auch erste recht vielversprechende Mess- Resultate zweier Resonator-Prototypen vor und gehen auf mögliche zukünftige Anwendungen ein (Strahlpräparation bei PERC, neuartiges 3-Achsen-Spektrometer, Erzeugung von maßgeschneiderten Neutronenpulsen an der ESS).Additional details
Additional titles
- Original title (German)
- Ein Neutronenspinresonator zur Erzeugung Wellenlängen-selektierter Neutronenpulse
Identifiers
Publishing Information
- Publisher
- Austrian Physical Society
- Imprint Place
- Graz (Austria)
- Imprint Title
- 62nd Annual Meeting of the Austrian Physical Society
- Imprint Pagination
- 192 p.
- Journal Page Range
- p. 52
Conference
- Title
- 62. Annual Meeting of the Austrian Physical Society
- Original Conference Title
- 62. Jahrestagung der Österreichischen Physikalischen Gesellschaft
- Dates
- 18-21 Sep 2012
- Place
- Graz (Austria)
INIS
- Country of Publication
- Austria
- Country of Input or Organization
- Austria
- INIS RN
- 44055279
- Subject category
- S43: PARTICLE ACCELERATORS; S46: INSTRUMENTATION RELATED TO NUCLEAR SCIENCE AND TECHNOLOGY;
- Resource subtype / Literary indicator
- Conference, Non-conventional Literature
- Descriptors DEI
- MAGNETIC FIELDS; NEUTRONS; POLARIZATION; PULSES; RESONANCE; RESONATORS; SPIN; SPIN FLIP; TRAVELLING WAVES; WAVELENGTHS
- Descriptors DEC
- ANGULAR MOMENTUM; BARYONS; ELECTRONIC EQUIPMENT; ELEMENTARY PARTICLES; EQUIPMENT; FERMIONS; HADRONS; NUCLEONS; PARTICLE PROPERTIES
Optional Information
- Notes
- Imprint:62. Jahrestagung der #Latin Capital Letter O With Diaeresis#sterreichischen Physikalischen Gesellschaft