Metod izmereniya otkloneniya ot zakona Lamberta pri diffuznom rasseyanii ul'trakholodnykh neytronov na material'nykh stenkakh

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Моделирование движения ультрахолодных нейтронов важно для оценки их потерь, точного измерения их времени жизни и для описания других экспериментов. В материальных ловушках необходимо учитывать не только зеркальное, но и диффузное упругое отражение ультрахолодных нейтронов от стенок ловушки. Обычно для описания такого диффузного рассеяния применяют косинусоидальный закон Ламберта для углового распределения рассеявшихся нейтронов, который не имеет строгого теоретического вывода и часто нарушается. В нашей работе предложен эксперимент, позволяющий измерить величину отклонения углового распределения ультрахолодных нейтронов при диффузном рассеянии от закона Ламберта. Это отклонение можно определить по разнице числа нейтронов, вылетающих через центральное и торцевое окно длинной узкой ловушки ультрахолодных нейтронов. Проведены Монте-Карло расчеты, соответствующие возможному эксперименту и показывающие значительную величину эффекта для разных форм ловушки.

References

  1. D. Dubbers and M.G. Schmidt, Rev. Mod. Phys. 83, 1111 (2011); https://link.aps.org/doi/10; 1103/RevModPhys.83.1111.
  2. H. Abele, Progress in Particle and Nuclear Physics 60, 1 (2008); https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0146641007000622.
  3. M. Gonzalez-Alonso, O. Naviliat-Cuncic, and N. Severijns, Progress in Particle and Nuclear Physics 104, 165 (2019); https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0146641018300735.
  4. M. Gorchtein and C.-Y. Seng, Universe 9, 422 (2023).
  5. A.P. Serebrov, V.E. Varlamov, A.G. Kharitonov, A.K. Fomin, Y.N. Pokotilovski, P. Geltenbort, I.A. Krasnoschekova, M. S. Lasakov, R.R. Taldaev, A.V. Vassiljev, and O.M. Zherebtsov, Phys. Rev. C 78, 035505 (2008); https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevC.78.035505.
  6. A. P. Serebrov, E. A. Kolomensky, A. K. Fomin et al. (Collaboration), Phys. Rev. C 97, 055503 (2018); https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevC.97.055503.
  7. F. M. Gonzalez, E. M. Fries, C. Cude-Woods et al. (UCN_ Collaboration), Phys. Rev. Lett. 127, 162501 (2021).
  8. V.F. Ezhov, A. Z. Andreev, G. Ban, B.A. Bazarov, P. Geltenbort, A.G. Glushkov, V.A. Knyazkov, N.A. Kovrizhnykh, G.B. Krygin, O. Naviliat-Cuncic, and V. L. Ryabov, JETP Lett. 107, 671 (2018) [Pis’ma v ZhETF 107, 707 (2018)].
  9. J. S. Nico, M. S. Dewey, D.M. Gilliam, F.E. Wietfeldt, X. Fei, W.M. Snow, G. L. Greene, J. Pauwels, R. Eykens, A. Lamberty, J.V. Gestel, and R.D. Scott, Phys. Rev. C 71, 055502 (2005); https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevC.71.055502.
  10. A.T. Yue, M. S. Dewey, D.M. Gilliam, G. L. Greene, A.B. Laptev, J. S. Nico, W.M. Snow, and F.E. Wietfeldt, Phys. Rev. Lett. 111, 222501 (2013); https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.111.222501.
  11. K. Hirota, G. Ichikawa, S. Ieki et al. (Collaboration), Prog. Theor. Exp. Phys. 2020, 123C02 (2020); 10.1093/ptep/ptaa169 https://doi.org/10.1093/ptep/ptaa169; https://academic.oup.com/ptep/articlepdf/2020/12/123C02/35931162/ptaa169.pdf.
  12. A.P. Serebrov, M. E. Chaikovskii, G.N. Klyushnikov, O.M. Zherebtsov, and A.V. Chechkin, Phys. Rev. D 103, 074010 (2021); https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevD.103.074010.
  13. V.F. Ezhov and V.L. Ryabov, JETP Lett. 117, 91 (2023) [Pis’ma v ZhETF 117, 93 (2023)].
  14. P.D. Grigoriev, V.D. Kochev, V.A. Tsyplukhin, A.M. Dyugaev, and I.Y. Polishchuk, arXiv:2407.03207 [physics.ins-det].
  15. R. Golub, C. Jewell, P. Ageron, W. Mampe, B. Heckel, and I. Kilvington, Zeitschrift f¨ur Physik B Condensed Matter 51, 187 (1983).
  16. R.C. Bokun, Sov. J. Nucl. Phys. 40, 287 (1984); https://inis.iaea.org/search/searchsinglerecord.aspx?recordsFor=SingleRecord&RN=16073419.
  17. V.P. Alfimenkov, V.K. Ignatovich, L.P. Mezhov-Deglin, V. I. Morozov, A.V. Strelkov, and T.M. I., Communications of Joint Institute for Nuclear Research, Dubna preprint (in Russian) P3-2009-197 (2009); http://www1.jinr.ru/Preprints/2009/197(P32009-197).pdf.
  18. P.D. Grigoriev, O. Zimmer, A.D. Grigoriev, and T. Ziman, Phys. Rev. C 94, 025504 (2016); https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevC.94.025504.
  19. P.D. Grigoriev and A.M. Dyugaev, Phys. Rev. C 104, 055501 (2021).
  20. P.D. Grigoriev, A.M. Dyugaev, T. I. Mogilyuk, and A.D. Grigoriev, JETP Lett. 114, 493 (2021).
  21. P.D. Grigoriev, A.V. Sadovnikov, V.D. Kochev, and A.M. Dyugaev, Phys. Rev. C 108, 025501 (2023).
  22. A. K. Fomin and A. P. Serebrov, Technical Physics 68, S424 (2023).
  23. A.K. Fomin and A.P. Serebrov, EPJ Web Conf. 219, 03001 (2019).
  24. N. J. Ayres, E. Chanel, B. Clement, P.G. Harris, R. Picker, G. Pignol, W. Schreyer, and G. Zsigmond, Monte carlo simulations for the optimization and data analysis of experiments with ultracold neutrons, in Proceedings of the International Conference on Neutron Optics (NOP2017) 22, 011032 (2018).
  25. A.K. Fomin and A.P. Serebrov, Mathematical Models and Computer Simulations 10, 741 (2018).
  26. A.K. Fomin and A.P. Serebrov, Technical Physics 62, 1903 (2017).
  27. A.P. Serebrov, A.K. Fomin, A.G. Kharitonov, V.E. Varlamov, and A.V. Chechkin, Technical Physics 58, 1681 (2013).
  28. V.K. Ignatovich, The Physics of Ultracold Neutrons, Clarendon Press, Oxford (1990).
  29. R. Golub, D. Richardson, and S.K. Lamoreaux, Ultra-Cold Neutrons, CRC Press, N.Y. (1991); https://doi.org/10.1201/9780203734803.
  30. V.K. Ignatovich, Phys.-Uspekhi 39, 283 (1996); https://doi.org/10.1070/pu1996v039n03abeh000138.
  31. T.G. Mayerh¨ofer, S. Pahlow, and J. Popp, ChemPhysChem 21, 2029 (2020).
  32. H.G. Hecht, J. Res. Natl. Bur. Stand. A Phys. Chem. 80A, 567 (1976).
  33. M. Mamouei, K. Budidha, N. Baishya, M. Qassem, and P.A. Kyriacou, Sci. Rep. 11, 13734 (2021).
  34. N. I. Chkhalo, M. S. Mikhailenko, A.E. Pestov, V.N. Polkovnikov, M.V. Zorina, S.Y. Zuev, D. S. Kazakov, A.V. Milkov, I. L. Strulya, V.A. Filichkina, and A. S. Kozlov, Appl. Opt. 58, 3652 (2019).
  35. J.M. Russell-Tanner, S. Takayama, A. Sugimura, J.M. DeSimone, and E.T. Samulski, J. Chem. Phys. 126, 244706 (2007); https://pubs.aip.org/aip/jcp/articlepdf/ doi/10.1063/1.2743404/15398826/244706_1_online.pdf.
  36. V.A. Ganesh, S. S. Dinachali, S. Jayaraman, R. Sridhar, H.K. Raut, A. G´ora, A. Baji, A. S. Nair, and S. Ramakrishna, RSC Adv. 4, 55263 (2014).
  37. C. Masciullo, A. Sonato, F. Romanato, and M. Cecchini, Nanomaterials 8, 609 (2018); 10.3390/nano8080609.
  38. L.D. Landau and E.M. Lifshitz, Quantum Mechanics: Non-Relativistic Theory, Course of theoretical physics, Elsevier Science, Amsterdam (1991); https://books.google.de/books?id=J9ui6KwC4mMC.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Российская академия наук

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».