~3He中子吸收极化技术及其应用

【作者】 符长波； 鲍杰；

【机构】 上海交通大学粒子与宇宙学研究所； 北京中国原子能科学研究院；

【摘要】 自旋极化中子在基础物理,中子散射分析等领域,发挥着重要的、不可替代的作用。目前获得极化中子的方法分为两类,中子超镜和~3He中子吸收极化装置。两种方法各有优缺点。中子超镜维护方便,其所产生的中子极化度高,但其仅对入射中子能量有限制,仅可对冷中子进行极化。它对入射中子的角发散度要求也较高。~3He中子吸收极化装置,是利用中子与~3He反映截面高度依赖于二者自旋方向的特性,实现对中子束的极化。其具体过程是首先利用光泵技术,实现~3He气体原子核的极化。以极化的~3He气体为靶,令非极化的中子束流穿过靶。其中与~3He原子核极化方向反平行的中子,由于二者吸收截面非常高,被~3He强烈吸收;而另一方向的中子,因为吸收截面很小,可以以较小的损失,通过极化的~3He气体。因此,出射的中子束的整体表现出了极化。此方法可以对热中子进行极化,对中子的入射角也没有要求。此方法因其独特性和不可替代性,尽管有维护成本较高等缺点,仍获得了广泛的应用。本文将介绍中子吸收极化中的关键技术。更多还原