POLECAMY
Koszyk
Wprowadzenie do neutronowych metod badania fazy skondensowanej materii
Format:
ibuk
Celem tego podręcznika jest zapoznanie studentów wyższych lat i doktorantów z podstawami metod rozpraszania neutronów oraz współczesnymi technikami eksperymentalnymi badania własności faz skondensowanych przy ich pomocy. Neutrony posiadają szereg własności, które czynią je niezastąpionym narzędziem w badaniach faz skondensowanych. Dlatego rozpraszanie neutronów znalazło zastosowanie nie tylko w fizyce, ale i w chemii, biologii, naukach o Ziemi, naukach technicznych, a w latach ostatnich w nano- i biotechnologii. Pomimo bardzo wysokich kosztów powstały niedawno w USA i Japonii spalacyjne źródła neutronów nowej generacji na bazie synchrotronów protonowych. W Europie budowane jest podobne źródło neutronów w Lund (Szwecja). W Rosji zakończona została modernizacja impulsowego rektora IBR-2 w Zjednoczonym Instytucie Badań Jądrowych w Dubnej oraz uruchomiono stacjonarny reaktor PIK w Instytucie Fizyki Jądrowej w Petersburgu.
Podręcznik składa się z czternastu rozdziałów na końcu, których podano literaturę zawierającą zarówno podręczniki, monografie jak i oryginalne artykuły naukowe, które pozwolą na pogłębienie wiadomości dotyczących omawianych zagadnień.
| Rok wydania | 2013 |
|---|---|
| Liczba stron | 248 |
| Kategoria | Fizyka jądra atomowego i cząstek elementarnych |
| Wydawca | Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza |
| ISBN-13 | 978-83-232-2508-9 |
| Numer wydania | 1 |
| Język publikacji | polski |
| Informacja o sprzedawcy | ePWN sp. z o.o. |
Ciekawe propozycje
Spis treści
| 1. Wstęp | 9 |
| 2. Własności neutronu. Otrzymywanie i spowalnianie neutronów | 13 |
| 2.1. Własności neutronu | 13 |
| 2.2. Otrzymywanie neutronów | 15 |
| 2.2.1. Małe źródła neutronów | 15 |
| 2.2.2. Rozszczepienie jąder jako źródło neutronów | 15 |
| 2.2.2.1. Stacjonarny reaktor badawczy | 16 |
| 2.2.2.2. Reaktor impulsowy | 17 |
| 2.2.3. Źródła neutronów na bazie akceleratorów cząstek | 20 |
| 2.2.3.1. Reakcja syntezy (D,T) | 20 |
| 2.2.3.2. Reakcje fotojądrowe | 21 |
| 2.2.3.3. Reakcje spalacji | 21 |
| 2.3. Spowalnianie neutronów | 25 |
| 2.4. Zakończenie | 27 |
| 2.5. Dodatek | 28 |
| 3. Podstawy teorii oddziaływania neutronów z materią | 33 |
| 3.1. Wyznaczanie przekrojów czynnych na oddziaływania | 33 |
| 3.2. Rozpraszanie neutronów przez jądra | 38 |
| 3.3. Rozpraszanie magnetyczne | 43 |
| 3.4. Podsumowanie | 45 |
| 4. Elementy spektrometrów neutronowych | 51 |
| 4.1. Wstęp | 51 |
| 4.2. Kolimacja wiązek neutronów | 52 |
| 4.3. Neutronowody | 54 |
| 4.4. Mechaniczne selektory prędkości | 62 |
| 4.5. Przerywacze wiązki neutronów i monochromatory | 64 |
| 4.6. Filtry krystaliczne i monochromatory | 66 |
| 4.6.1. Polikrystaliczne filtry neutronów | 67 |
| 4.6.2. Monochromatory krystaliczne | 68 |
| 5. Detektory neutronów | 72 |
| 5.1. Wstęp | 72 |
| 5.2. Scyntylatory neutronów | 73 |
| 5.3. Gazowe detektory neutronów | 75 |
| 5.4. Układy detekcyjne | 78 |
| 5.4.1. Detektory całkujące | 78 |
| 5.4.2. Układy detekcyjne pracujące w trybie zliczania | 80 |
| 5.4.2.1. Detektory scyntylacyjne | 80 |
| 5.4.2.2. Proporcjonalne gazowe detektory neutronów | 82 |
| 5.4.2.3. Liniowy pozycyjny detektor gazowy | 84 |
| 5.4.2.4. Pozycyjny dwuwymiarowy detektor neutronów | 86 |
| 5.5. Zakończenie | 87 |
| 6. Podstawy dyfrakcji neutronów na kryształach | 89 |
| 6.1. Wstęp | 89 |
| 6.2. Płaszczyzny sieciowe w krysztale i pojęcie sieci odwrotnej | 91 |
| 6.3. Warunek Bragga dyfrakcji fal na kryształach | 94 |
| 6.4. Czynnik struktury i przekrój czynny na dyfrakcję neutronów | 95 |
| 6.5. Dyfrakcja neutronów na uporządkowanych strukturach magnetycznych | 97 |
| 6.6. Eksperymentalne metody dyfrakcji neutronów | 100 |
| 6.7. Podstawy opracowania proszkowych widm dyfrakcyjnych (metoda Rietvelda) | 105 |
| 6.8. Zakończenie | 106 |
| 7. Dyfrakcja neutronów w cieczach i ciałach amorficznych | 107 |
| 7.1. Wstęp | 107 |
| 7.2. Funkcje korelacji par i czynniki struktury | 107 |
| 7.2.1. Cząstkowe rozkłady radialne par (formalizm Fabera-Zimana) | 111 |
| 7.2.2. Cząstkowe funkcje korelacji fluktuacji gęstości i koncentracji (formalizm Bhatia-Thorntona) | 112 |
| 7.3. Eksperymentalne badania układów nieuporządkowanych | 114 |
| 7.4. Poprawki | 116 |
| 7.4.1. Pojemnik na próbkę | 116 |
| 7.4.2. Poprawki na pochłanianie | 117 |
| 7.4.3. Poprawki normujące | 117 |
| 7.4.4. Rozpraszanie wielokrotne | 118 |
| 7.4.5. Korekcja Placzka | 118 |
| 7.5. Metoda odwrotnego Monte-Carlo do analizy danych dyfrakcyjnych | 119 |
| 8. Dyfrakcja małokątowa | 122 |
| 8.1. Wstęp | 122 |
| 8.2. Podstawy teoretyczne | 125 |
| 8.2.1. Cząstki jednorodne | 129 |
| 8.2.2. Rozpraszanie w zakresie najmniejszych kątów. Pojęcie promienia inercji (bezwładności). Przybliżenie Guiniera | 130 |
| 8.2.3. Rozpraszanie do przodu | 132 |
| 8.2.4. Inwariant (niezmiennik) Poroda | 133 |
| 8.2.5. Cząstka o symetrii sferycznej | 135 |
| 8.3. Spektrometry rozpraszania małokątowego dla stacjonarnych i impulsowych źródeł neutronów | 136 |
| 8.4. Zakończenie | 140 |
| 9. Reflektometria neutronowa | 142 |
| 9.1. Wstęp | 142 |
| 9.2. Podstawowe zasady reflektometrii neutronowej | 142 |
| 9.3. Cienka płytka płasko-równoległa | 146 |
| 9.4. Powierzchnie chropowate | 149 |
| 9.5. Wpływ pochłaniania i rozpraszania niekoherentnego na odbicie neutronów | 150 |
| 9.5.1. Silnie pochłaniające środowiska | 151 |
| 9.5.2. Silne rozpraszacze niespójne | 152 |
| 9.6. Reflektometria magnetyczna | 153 |
| 9.7. Budowa reflektometrów neutronowych | 155 |
| 9.8. Zakończenie | 157 |
| 10. Badania nieelastycznego rozpraszania neutronów | 159 |
| 10.1. Wstęp | 159 |
| 10.2. Nieelastyczne rozpraszanie neutronów na fononach i magnonach | 163 |
| 10.3. Schemat trójosiowego spektrometru krystalicznego | 166 |
| 10.4. Metody skanowania przestrzeni odwrotnej | 168 |
| 10.4.1. Metoda stałego Q | 170 |
| 10.4.2. Metoda stałego E | 171 |
| 10.5. Porównanie z innymi metodami badania wzbudzeń elementarnych w kryształach | 171 |
| 10.6. Nieelastyczne niekoherentne rozpraszanie neutronów | 173 |
| 10.7. Przybliżenie niekoherentne | 177 |
| 10.8. Spektrometr czasu przelotu geometrii prostej | 179 |
| 10.9. Spektrometr czasu przelotu geometrii odwrotnej | 182 |
| 10.10. Zakończenie | 186 |
| 11. Głęboko nieelastyczne (komptonowskie) rozpraszanie neutronów | 189 |
| 11.1. Wstęp | 189 |
| 11.2. Praktyczna realizacja metody | 192 |
| 11.2.1. Rezonanse jądrowe i folie rezonansowe | 192 |
| 11.2.2. Spektrometr rozpraszania komptonowskiego geometrii odwrotnej | 193 |
| 11.3. Wybrane przykłady eksperymentów | 196 |
| 11.3.1. Pomiar funkcji falowej protonu w molekularnym wodorze | 196 |
| 11.3.2. Badanie efektów kwantowych w ciekłym helu | 196 |
| 11.4. Zakończenie | 196 |
| 12. Kwazielastyczne rozpraszanie neutronów | 198 |
| 12.1. Wstęp | 198 |
| 12.2. Podstawy teoretyczne | 200 |
| 12.2.1. Ciągła dyfuzja | 200 |
| 12.2.2. Model skokowej dyfuzji | 201 |
| 12.2.3. Model dyfuzji rotacyjnej | 205 |
| 12.3. Spektrometry do badania procesów kwazielastycznego rozpraszania neutronów | 210 |
| 12.3.1. Spektrometr rozpraszania wstecznego dla stacjonarnego źródła neutronów | 211 |
| 12.3.2. Spektrometr czasu przelotu nieelastycznego rozpraszania geometrii prostej | 216 |
| 12.3.3. Spektrometr czasu przelotu nieelastycznego rozpraszania geometrii odwrotnej | 218 |
| 12.4. Zakończenie | 220 |
| 13. Spolaryzowane neutrony | 222 |
| 13.1. Otrzymywanie spolaryzowanych neutronów | 222 |
| 13.1.1. Filtry polaryzacyjne | 223 |
| 13.1.2. Polaryzujące monokryształy-monochromatory | 225 |
| 13.2. Precesja momentów magnetycznych spolaryzowanych neutronów w jednorodnym polu magnetycznym | 227 |
| 13.3. Efekt prowadzącego pola magnetycznego | 228 |
| 13.4. Powolna zmiana kierunku pola magnetycznego – przypadek adiabatyczny | 229 |
| 13.5. Natychmiastowa (szybka) zmiana kierunku pola magnetycznego | 230 |
| 13.6. Precesja spinów neutronów w zewnętrznym polu magnetycznym | 231 |
| 13.7. Urządzenie do obracania spinów neutronów | 232 |
| 13.7.1. Cewka-π Mezeia | 232 |
| 13.7.2. Cewka-π/2 Mezeia | 234 |
| 13.8. Zakończenie | 235 |
| 14. Neutronowe echo spinowe | 236 |
| 14.1. Wstęp | 236 |
| 14.2. Efekt echa spinowego | 236 |
| 14.3. Echo spinowe dla nieelastycznego rozpraszania neutronów | 239 |
| 14.4. Spektrometr echa spinowego | 242 |
| 14.5. Zakończenie | 244 |
| Spis monografii | 246 |
Wypożyczaj w abonamencie!
Już od 2,66 zł za ebooka
