НЕЙТРОНОВО́Д

НЕЙТРОНОВО́Д, уст­рой­ст­во, пред­на­зна­чен­ное для про­ве­де­ния пуч­ков те­п­ло­вых и хо­лод­ных ней­тро­нов, по­лу­чае­мых в ней­трон­ных ис­точ­ни­ках, на боль­шие рас­стоя­ния (до 100 м) без су­ще­ст­вен­ных по­терь ин­тен­сив­но­сти (ин­те­граль­ные по­те­ри в 40% счи­та­ют­ся при­ем­ле­мы­ми). Н. пред­став­ля­ет со­бой изо­гну­тый ка­нал (обыч­но пря­мо­уголь­но­го се­че­ния), по­ме­щён­ный в ва­куу­ми­ро­ван­ный до дав­ле­ния 10^–2 торр (ок. 1 Па) ко­жух, по­зво­ляю­щий из­бе­жать по­терь ин­тен­сив­но­сти из-за рас­сея­ния и по­гло­ще­ния ней­тро­нов в воз­ду­хе. Ней­тро­ны в ка­на­ле дви­жут­ся по ду­ге ок­руж­но­сти, ис­пы­ты­вая пол­ное внут­рен­нее от­ра­же­ние от по­ли­ро­ван­ных внутр. сте­нок. Ка­нал со­би­ра­ет­ся из сек­ций, скле­ен­ных из стек­лян­ных пла­стин, на от­ра­жаю­щую по­верх­ность ко­то­рых на­не­сён слой (как пра­вило, из при­род­но­го $\ce{Ni}$ или изо­то­па $\ce{^58Ni}$), обес­пе­чи­ваю­щий макс. кри­тич. угол $θ_\text{кр}$ пол­но­го внутреннего от­ра­же­ния. При уг­лах па­де­ния мень­ше кри­ти­че­ско­го ко­эф. от­ра­же­ния пре­вы­ша­ет 0,99. До­пол­нит. по­те­ри ин­тен­сив­но­сти воз­ни­ка­ют из-за то­го, что изо­гну­тая по­верх­ность ка­на­ла со­би­ра­ет­ся из пло­ских пла­стин (а так­же из-за де­фек­тов по­верх­но­сти пла­стин). Дли­на ка­на­ла, на ко­то­рой лю­бой ней­трон ис­пы­ты­ва­ет хо­тя бы од­но от­ра­же­ние, на­зы­ва­ет­ся дли­ной пря­мой ви­ди­мо­сти $L_ν$. Ра­ди­ус кри­виз­ны $R$ ка­на­ла свя­зан с ши­ри­ной $2d$ ка­на­ла и $L_ν$ со­от­но­ше­ни­ем $R=L^2_ν/16d$. Пол­ную дли­ну Н. вы­би­ра­ют рав­ной ок. $1\!,\!25L_ν$, что обес­пе­чи­ва­ет фильт­ра­цию пуч­ка от ре­зо­нанс­ных и бы­ст­рых ней­тро­нов, для ко­то­рых $θ_\text{кр}$ су­ще­ст­вен­но мень­ше, чем для те­п­ло­вых и хо­лод­ных ней­тро­нов.

При ис­поль­зо­ва­нии в ка­че­ст­ве от­ра­жаю­ще­го слоя т. н. су­пер­зер­кал (по­кры­тий, со­дер­жа­щих кро­ме осн. слоя ещё до 200 пар сло­ёв $\ce{Ti}$ и $\ce{Ni}$ раз­ной тол­щи­ны) эф­фек­тив­ный $θ_\text{кр}$ за счёт брэг­гов­ской ди­фрак­ции на мно­го­слой­ной сис­те­ме мо­жет быть уве­ли­чен в неск. раз. Од­на­ко уве­ли­че­ние $θ_\text{кр}$ со­про­во­ж­да­ет­ся рос­том (до 10%) по­терь, воз­ни­каю­щих при от­ра­же­нии ней­тро­нов. Для ком­пен­са­ции этих по­терь ис­поль­зу­ют­ся т. н. фо­ку­си­рую­щие бал­ли­стич. Н., пло­щадь по­пе­реч­но­го се­че­ния ко­то­рых ме­ня­ет­ся вдоль дли­ны Н. по оп­ре­де­лён­но­му за­ко­ну. Ес­ли в ка­че­ст­ве от­ра­жаю­ще­го по­кры­тия ис­поль­зу­ет­ся слой фер­ро­маг­не­ти­ка с вы­со­кой маг­нит­ной про­ни­цае­мо­стью (напр., сплав $\ce{Co–Fe}$), то при по­ме­ще­нии Н. в маг­нит­ное по­ле на его вы­хо­де по­лу­ча­ют пу­чок по­ля­ри­зо­ван­ных ней­тро­нов (по­ля­ри­за­ция мо­жет дос­ти­гать 98%). Боль­шой угол $θ_\text{кр}$ обу­сло­вил ши­ро­кое при­ме­не­ние Н. для соз­да­ния пуч­ков ульт­ра­хо­лод­ных ней­тро­нов.

Идея Н. впер­вые опи­са­на нем. фи­зи­ка­ми Х. Май­ер-Лейб­ни­цем и Т. Шприн­ге­ром в 1963.