MAGYAR FIZIKAI FOLYÓIRAT - A MTA III. OSZTÁLYÁNAK FIZIKAI KÖZLEMÉNYEI 15. KÖTET (1967)
15. kötet / 1. sz. - BATA LAJOS: Kondenzált rendszerek mikrodinamikájának kísérleti vizsgálata neturonokkal
2 BATA L. 9. Mágneses momentumok térbeli eloszlásának mérése. 10. Atomi és mágneses szerkezetek megállapítása stb. Ebben a dolgozatban az első 6 pontban felsorolt fizikai feladat vizsgálatának lehetséges módszereiről lesz szó. A kísérleti technika alapfeladata, hogy monoenergiás neutron nyalábot bocsátson az anyag mintára és mérje a mintán szórt neutronok energia eloszlását, vagy mérje egy meghatározott energia vagy impulzus cserénél az anyagmintára jellemző paramétereket. Ezeket a méréseket a következő berendezésekkel végezhetjük el: 1. Fázisban forgó szaggatókat használó impulzus üzemű spektrométerrel. 2. Polikristályos neutron szűrővel kombinált görbült (vagy egyenes) résű szaggatóval. 3. E háromtengelyű kristály spektrométerrel. 4. Forgó kristályos repülési idő spektrométerrel. 5. Berilium detektor vagy inverz szűrő módszerrel. 6. Különböző hibrid berendezésekkel. Itt mindjárt két kérdés merül fel. Melyik kísérleti berendezés milyen fizikai vizsgálatra alkalmas? Egy meghatározott fizikai vizsgálatra melyik a legalkalmasabb berendezés? Az első kérdésre általánosan könnyű felelni. A mérések az anyagok kétszeres differenciális hatáskeresztmetszetét szolgáltatják. Van Hove [1] megmutatta, hogy ezt két tényező határozza meg. Az egyik a sugárzás fajtájától, a másik a szóró rendszer természetétől, atomjainak mozgásától függ. Az anyagminta kétszer differenciális hatáskeresztmetszete ugyanis dQ dm (471 k0 ahol S(Q, m) = 2^/W, 0e'®f_a") dr dt Az első rész, — k/k0 a mintán szórt és a mintára eső neutronok hullámvektorai abszolút értékének hányadosa, ab a kötött atom szórási hatáskeresztmetszete, — a neutronoktól függ. S(Q, m), melyet szórás függvénynek neveznek, csak a szórási folyamat során előforduló hQ = hk-fik0 = 2nv-q impulzus és h2 hm = E0 — E =——(kl~k2) energia cseréktől függ. h a Planck állandó, E0, ill. E a neutronok energiája a szórás előtt, ill. a szórás után, m a neutron tömege. Tehát ahhoz, hogy egy anyagról neutronszórás kísérletekkel a legteljesebb információt összegyűjtsük, a kísérleti berendezésünkkel megfelelő nagy Q — m tartományt kell előállítani, illetve elég nagy Q—m tartományban kell megállapítanunk S(Q, m) d2, s ob .