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...
Guardado en:
| Autor principal: | |
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| Formato: | Tesis NonPeerReviewed |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2010
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/209/1/1Ramirez.pdf |
| Aporte de: |
| 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. |
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