Optimización de una línea de espectrometría neutrónica de transmisión aplicada a ciencia de materiales para el acelerador lineal del CAB

El Laboratorio de Neutrones y Reactores (NYR) del Centro Atómico Bariloche cuenta con un acelerador lineal de electrones (LINAC) que es utilizado como una fuente pulsada de neutrones. Dos haces extraídos de dicha fuente permiten realizar experimentos de transmisión y dispersión de neutrones, con l...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Ramírez, Sandra N.
Formato: Tesis NonPeerReviewed
Lenguaje:Español
Publicado: 2010
Materias:
Acceso en línea:http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/209/1/1Ramirez.pdf
Aporte de:Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (CNEA) de CAB - CNEA - Biblioteca Leo Falicov Ver origen
Descripción
Sumario:El Laboratorio de Neutrones y Reactores (NYR) del Centro Atómico Bariloche cuenta con un acelerador lineal de electrones (LINAC) que es utilizado como una fuente pulsada de neutrones. Dos haces extraídos de dicha fuente permiten realizar experimentos de transmisión y dispersión de neutrones, con la finalidad de estudiar propiedades estructurales y dinámicas de la materia. En los experimentos de transmisión, un haz colimado de neutrones incide sobre una muestra, y un detector es colocado detrás de la misma. La comparación de los espectros de neutrones incidentes y transmitidos permite inferir importante información acerca de las características microestructurales del material. Esta técnica experimental ha sido muy utilizada para determinar secciones eficaces, parámetros de la red cristalina, frecuencias de vibración de los átomos, o el estado de tensiones de un material. En el laboratorio NYR tradicionalmente se han estudiado muestras cilíndricas de una pulgada de diámetro; pero existe hoy gran interés en realizar estudios sistemáticos sobre muestras más pequeñas y de geometrías diferentes; en particular láminas y probetas de ensayos de tracción. En estos casos, la posibilidad de reducir la sección transversal y aumentar la intensidad del haz incidente impacta directamente en una reducción de los tiempos de medición involucrados. Así, el laboratorio ha considerado la posibilidad de incorporar una guía de neutrones a la línea de transmisión existente. Por lo expresado anteriormente, el objeto específico de este trabajo consistió en la optimización de los componentes de la óptica neutrónica del tubo de vuelo de transmisión, a fin de contribuir con una mejora en la línea existente, como también aportar un criterio en la elección de la guía de neutrones a adquirir. En particular, se pretendió maximizar el flujo de neutrones sobre muestras de dichas geometrías y conformar la divergencia del haz incidente en las mismas. Para ello fue necesario conocer la óptica neutrónica del instrumento, es decir las características del haz: tamaño y divergencia del mismo en cualquier punto del instrumento. A fin de determinar dichas características se elaboró y validó experimentalmente un modelo de Montecarlo de la línea de transmisión utilizando el software McStas. Para la validación experimental se determinó la variación espacial de la intensidad del flujo neutrónico en la posición de la muestra. Como resultado de estos estudios, se propone un diseño para la línea de transmisión basado en una combinación de diafragmas, colimadores y guías de neutrones que permitirían reducir en casi un orden de magnitud los tiempos de medición.