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Tra i metodi che beneficiano maggiormente dell'aumento locale del flusso vi sono i metodi di diffusione neutronica per l'esame di piccoli campioni, come le celle ad alta pressione in quanto richiedono una piccola sorgente, come nella tomografia, o in quelle che richiedono un'elevata risoluzione spaziale, come l'analisi dell'attivazione neutronica.

I fasci di neutroni trasportati nelle guide di neutroni sono normalmente quasi paralleli e sono caratterizzati da una grande area di sezione trasversale di diversi cm². La scelta migliore per focalizzazione dei fasci sono le semi lenti di focalizzazione, come quelle usati nell'ottica a raggi X. In base ai loro parametri geometrici, queste semi lenti sono in grado di focalizzare un ampio fascio di neutroni su un piccolo punto focale di 1 mm aumentando in questo modo l'intensità da uno a due ordini di grandezza nel punto focale.

Il grande vantaggio delle lenti capillari è la loro lunghezza ridotta che ne consente un utilizzo flessibile. Intercambiando le lenti si ottengono dimensioni del punto focale e lunghezze focali diverse, mentre le guide neutroniche, essendo lunghe diversi metri, risultano più rigide.

Finora le lenti capillari sono state utilizzate principalmente con le sorgenti di raggi X. I neutroni, proprio come i fotoni, mostrano l'effetto della riflessione totale sulla superficie di un solido. L'angolo critico per la riflessione totale dell'angolo di diffrazione Θ è di diversi mrad e si trova nello stesso intervallo di quello dei raggi X e della radiazione di neutroni. Dipende dalla lunghezza d'onda λ e il suo valore per i neutroni e i diversi tipi di vetro è:

Θ c [mrad] ≈ λ [Å]

Questa considerazione consente l'uso di ottiche capillari di vetro per neutroni. A differenza dell'ottica a raggi X, tuttavia, è importante che il vetro contenga boro; in questo modo i neutroni che entrano nel vetro vengono assorbiti e vengono trasmessi solo i neutroni focalizzati.

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