Abstract
The principle of crystal diffraction has afforded a simple way for measuring the energy distribution of slow neutrons. A quantitative determination of the energy distribution however depends on various parameters depending on the structure of the unit cell of the crystal monochromator and geometrical arrangement of the spectrometer. The triple-axis spectrometer has been widely used for inelastic scattering work. It has a crystal monochromator and crystal analyser. The geometrical arrangement and the dispersion due to non-linear variation of angle with wavelength introduces focusing effects. This aspect is reviewed for various cases like elastic diffraction and neutron groups due to single-phonon interactions, A polycrystalline filter combined with a detector has been used as an analyser very effectively resulting in gain in intensity in inelastic scattering measurements. One difficulty with its use with coherently scattering samples is the uncertainty in the momentum transfer. A combination of two filters with different cut-offs, and a counter to detect the back-scattered neutrons from the second filter, forming a window has recently been used in inelastic scattering work. This provides better resolution in energy and definition of momentum transfer. Some measurements on the characteristics of this type of filter will be presented. Taking advantage of the
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Iyengar, P. K.
[1]
- Atomic Energy Establishment Trombay, Bombay (India)
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Iyengar, P. K.
Recent Methods in Crystal Spectrometry; Methodes Recentes de Spectrometrie a Cristal; 041d 041e 0412 042b 0415 041c 0415 0422 041e 0414 042b 041a 0420 0418 0421 0422 0410 041b 041b 0418 0427 0415 0421 041a 041e 0419 0421 041f 0415 041a 0422 0420 041e 041c 0415 0422 0420 0418 0418 ; Metodos Recientes de Espectrometria Cristalina.
IAEA: N. p.,
1965.
Web.
Iyengar, P. K.
Recent Methods in Crystal Spectrometry; Methodes Recentes de Spectrometrie a Cristal; 041d 041e 0412 042b 0415 041c 0415 0422 041e 0414 042b 041a 0420 0418 0421 0422 0410 041b 041b 0418 0427 0415 0421 041a 041e 0419 0421 041f 0415 041a 0422 0420 041e 041c 0415 0422 0420 0418 0418 ; Metodos Recientes de Espectrometria Cristalina.
IAEA.
Iyengar, P. K.
1965.
"Recent Methods in Crystal Spectrometry; Methodes Recentes de Spectrometrie a Cristal; 041d 041e 0412 042b 0415 041c 0415 0422 041e 0414 042b 041a 0420 0418 0421 0422 0410 041b 041b 0418 0427 0415 0421 041a 041e 0419 0421 041f 0415 041a 0422 0420 041e 041c 0415 0422 0420 0418 0418 ; Metodos Recientes de Espectrometria Cristalina."
IAEA.
@misc{etde_22184070,
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author = {Iyengar, P. K.}
abstractNote = {The principle of crystal diffraction has afforded a simple way for measuring the energy distribution of slow neutrons. A quantitative determination of the energy distribution however depends on various parameters depending on the structure of the unit cell of the crystal monochromator and geometrical arrangement of the spectrometer. The triple-axis spectrometer has been widely used for inelastic scattering work. It has a crystal monochromator and crystal analyser. The geometrical arrangement and the dispersion due to non-linear variation of angle with wavelength introduces focusing effects. This aspect is reviewed for various cases like elastic diffraction and neutron groups due to single-phonon interactions, A polycrystalline filter combined with a detector has been used as an analyser very effectively resulting in gain in intensity in inelastic scattering measurements. One difficulty with its use with coherently scattering samples is the uncertainty in the momentum transfer. A combination of two filters with different cut-offs, and a counter to detect the back-scattered neutrons from the second filter, forming a window has recently been used in inelastic scattering work. This provides better resolution in energy and definition of momentum transfer. Some measurements on the characteristics of this type of filter will be presented. Taking advantage of the definition in wave vector of the detected neutrons, the window filter has been used successfully in determining phonon dispersion curves in crystal lattices. Because of the fact that a two-axis instrument will serve die purposes of a three-axis instrument, it results in a simplification of the apparatus. The constant - Q method has been used with this device. Typical measurements are presented. The main drawback of the crystal spectrometry method; is that only one scattering angle is used at a time. This can be overcome by using a multi-arm spectrometer. The design and use of a multi-arm spectrometer for measurements of energy distribution is illustrated. A further advantage in the study of single crystal samples comes from the possibility-of operating all the arms with the analysing spectrometers in the constant-Q mode. This would, in future, greatly increase the rate of data collection using the crystal spectrometer technique. (author) [French] Le principe de la diffraction dans les cristaux fournit un moyen, simple de mesurer la distribution des neutrons lents selon l'energie. Toutefois, la determination quantitative de cette distribution depend de parametres differents selon la structure de la cellule elementaire du cristal monochromateur et la disposition geometrique du spectrometre. Le spectrometre triaxial a ete beaucoup utilise dans des travaux sur la diffusion inelastique.. Il comporte un cristal monochromateur et un analyseur a cristal. La disposition geometrique et la dispersion due a la variation non lineaire de l'angle en fonction de la longueur d'onde entrainent des effets de focalisation. L'auteur examine cet aspect du probleme pour divers cas, tels que la diffraction elastique et les groupes de neutrons dus a des interactions a un phonon. L'auteur a utilise comme analyseur un ensemble comprenant un filtre polycristallin et un detecteur, ce qui permet de realiser un gain en intensite dans les mesures de diffusion inelastique. Une des difficultes que presente l'emploi de cet ensemble avec des echantillons a diffusion coherente reside dans l'incertitude relative au transfert de la quantite de mouvement. On a utilise recemment, pour l'etude de la diffusion inelastique, une combinaison de deux filtres de caracteristiques differentes, et un compteur destine a detecter les neutrons retrodiffusis a partir du deuxieme filtre formant fenetre. Ils en resulte un meilleur pouvoir de resolution en energie et une meilleure definition du transfert de la quantite de mouvement. L'auteur presente certaines mesures qui portent sur les caracteristiques de ce type de filtre. Tirant parti de la definition en vecteur d'onde des neutrons deceles, l'auteur a utilise avec succes le filtre a fenetre pour determiner les courbes de dispersion des phonons dans des reseaux cristallins. Un instrument biaxial remplacant un instrument triaxial, il en resulte une simplification de l'appareillage. Avec ce dispositif, l'auteur a applique la methode de Q constant. Il presente certaines mesures caracteristiques. Le principal inconvenient de la methode de la spectrometrie a cristal reside dans le fait que l'on n'utilise qu'un angle de diffusion a la fois. On peut le pallier un utilisant un spectrometre a bras multiples. L'auteur montre comment monter et utiliser un spectrometre a bras multiples pour les mesures, de la distribution en energie. D'autre part, l'avantage de l'etude d'echantillons monocristaux reside dans le fait qu'il est possible d'utiliser tous les bras avec les spectrometres d'analyse dans le mode de Q constant. Cela permettrait d'accelerer considerablement le rassemblement des donnees a l'avenir en appliquant la methode du spectrometre a cristal. (author) [Spanish] El principio de la difraccion por cristales permite evaluar de manera sencilla la distribucion de energia de los neutrones lentos. Pero la determinacion cuantitativa de esa distribucion de energia depende de varios parametros, que son a su vez funcion de la estructura de la celda unitaria del cristal monocromador y de la disposicion geometrica del espectrometro. El espectrometro triaxial se utiliza ampliamente para trabajos de dispersion inelastica. Esta provisto de un monocromador y de un analizador cristalinos. La disposicion geometrica y la dispersion debida a la variacion no lineal del angulo con la longitud de onda originan efectos de focalizacion. Este aspecto se examina en relacion con varios casos, tales como dispersion elastica y existencia de grupos de neutrones debidos a interaccion de monofonones. Se ha empleado como analizador de gran eficacia un filtro policristalino combinado con un detector, que permite ganar intensidad en las mediciones por dispersion inelastica. Una dificultad que suscita su empleo con muestras de dispersion coherente es la indeterminacion de la transferencia de impulso. Recientemente se han utilizado en trabajos de dispersion inelastica dos filtros combinados, con cortes diferentes, y un contador para detectar los neutrones retrodispersos por el segundo filtro, que forma una ventana. Esto permite mejorar la resolucion energetica y la definicion de la transferencia de impulso. Se presentan algunas mediciones relativas a las caracteristicas de este tipo de filtro. Aprovechando la definicion en vector de onda de los neutrones detectados, el filtro de ventana se ha utilizado con exito para determinar las curvas de dispersion de fonones en redes cristalinas. Como este instrumento biaxial sirve para los mismos fines que el triaxial, supone una simplificacion constructiva. Se ha aplicado con tal dispositivo el metodo de Q constante. Se presentan resultados de mediciones tipicas. El principal inconveniente de la espectrometria mediante cristales es que solo se utiliza un angulo de dispersion cada vez. Puede superarse empleando un espectrometro de varios brazos. Se describen las caracteristicas y empleo de un espectrometro de este tipo para medir la distribucion de la energia. La posibilidad de hacer funcionar todos los brazos del espectrometro segun el modo de Q constante supone una ventaja adicional para el estudio de muestras monocristalinas. Este procedimiento permitiria en el futuro aumentar considerablemente la velocidad de acopio de datos cuando se emplee la tecnica del espectrometro de cristal. (author) [Russian] Princip difrakcii na kristalle otkryvaet put' dlja prostogo raspredelenija jenergii medlennyh nejtronov. Odnako na kolichestvennoe opredelenie raspredelenija jenergij vljjajut razlichnye parametry, zavisjashhie ot struktury jelementarnoj jachejki kristallicheskogo monohromatora i geometricheskogo raspolozhenija spektrometra. Dlja provedenija rabot po neuprugomu rassejaniju shiroko primenjalsja trehosnyj spektrometr. On sostojal iz kristallicheskogo monohromatora i kristallicheskogo analizatora. Geometricheskoe raspolozhenie i dispersija v rezul'tate nelinejnogo izmenenija ugla s izmeneniem dliny volny privodjat k jeffektam fokusirovki. Jetot vopros rassmatrivaetsja dlja razlichnyh sluchaev, naprimer uprugoj difrakcii i nejtronnyh grupp, svjazannyh s vzaimodejstvijami odinochnogo fonona. V kachestve analizatora ochen' jeffektivno ispol'zovalsja polikristallicheskij fil'tr, ob{sup e}dinennyj s detektorom, chto privodit k uvelicheniju intensivnosti pri izmerenii neuprugogo rassejanija. Edinstvennoj trudnost'ju ego primenenija dlja izmerenija kogerentno rasseivajushhih obrazcov javljaetsja neopredelennost' s peredachej impul'sa. V poslednee vremja dlja provedenija rabot po neuprugomu rassejaniju primenjaetsja kombinacija, sostojashhaja iz dvuh fil'trov s razlichnymi porogami i odnogo schetchika dlja izmerenija obratnogo rassejanija nejtronov ot vtorogo fil'tra, obrazujushhego okno. Jeto obespechivaet luchshuju razreshajushhuju sposobnost' po jenergii i pozvoljaet opredeljat' peredachu impul'sa. Izlagajutsja nekotorye rezul'taty izmerenij harakteristik fil'trov jetogo tipa. Blagodarja opredeleniju volnovyh vektorov obnaruzhennyh nejtronov, okoshechnyj fil'tr s uspehom primenjalsja dlja opredelenija krivyh dispersii fononov v kristallicheskih reshetkah. Vozmozhnost' ispol'zovanija dvuhosnogo pribora vmesto trehosnogo privedet k uproshheniju jetogo spektrometra. Pri primenenii jetogo ustrojstva ispol'zovalsja metod ''postojannoj Q''. Budut opisany tipichnye izmerenija. Osnovnym nedostatkom metoda kristallicheskoj spektrometrii javljaetsja to, chto odnovremenno ispol'zuetsja tol'ko odin ugol rassejanija. Jetot nedostatok mozhno ustranit' putem primenenija mnogoplechevogo spektrometra. Pokazany konstrukcija i ispol'zovanie mnogoplechevogo spektrometra dlja izmerenija raspredelenija jenergij. Drugim preimushhestvom s tochki zrenija issledovanija monokristallicheskih obrazcov javljaetsja vozmozhnost' ispol'zovanija vseh plechej s analizirujushhimi spektrometrami po metodu ''postojannoj Q''. V budushhem jeto sil'no uvelichit skorost' sbora dannyh s pomoshh'ju metoda kristallicheskoj spektrometrii. (author)}
place = {IAEA}
year = {1965}
month = {Jun}
}
title = {Recent Methods in Crystal Spectrometry; Methodes Recentes de Spectrometrie a Cristal; 041d 041e 0412 042b 0415 041c 0415 0422 041e 0414 042b 041a 0420 0418 0421 0422 0410 041b 041b 0418 0427 0415 0421 041a 041e 0419 0421 041f 0415 041a 0422 0420 041e 041c 0415 0422 0420 0418 0418 ; Metodos Recientes de Espectrometria Cristalina}
author = {Iyengar, P. K.}
abstractNote = {The principle of crystal diffraction has afforded a simple way for measuring the energy distribution of slow neutrons. A quantitative determination of the energy distribution however depends on various parameters depending on the structure of the unit cell of the crystal monochromator and geometrical arrangement of the spectrometer. The triple-axis spectrometer has been widely used for inelastic scattering work. It has a crystal monochromator and crystal analyser. The geometrical arrangement and the dispersion due to non-linear variation of angle with wavelength introduces focusing effects. This aspect is reviewed for various cases like elastic diffraction and neutron groups due to single-phonon interactions, A polycrystalline filter combined with a detector has been used as an analyser very effectively resulting in gain in intensity in inelastic scattering measurements. One difficulty with its use with coherently scattering samples is the uncertainty in the momentum transfer. A combination of two filters with different cut-offs, and a counter to detect the back-scattered neutrons from the second filter, forming a window has recently been used in inelastic scattering work. This provides better resolution in energy and definition of momentum transfer. Some measurements on the characteristics of this type of filter will be presented. Taking advantage of the definition in wave vector of the detected neutrons, the window filter has been used successfully in determining phonon dispersion curves in crystal lattices. Because of the fact that a two-axis instrument will serve die purposes of a three-axis instrument, it results in a simplification of the apparatus. The constant - Q method has been used with this device. Typical measurements are presented. The main drawback of the crystal spectrometry method; is that only one scattering angle is used at a time. This can be overcome by using a multi-arm spectrometer. The design and use of a multi-arm spectrometer for measurements of energy distribution is illustrated. A further advantage in the study of single crystal samples comes from the possibility-of operating all the arms with the analysing spectrometers in the constant-Q mode. This would, in future, greatly increase the rate of data collection using the crystal spectrometer technique. (author) [French] Le principe de la diffraction dans les cristaux fournit un moyen, simple de mesurer la distribution des neutrons lents selon l'energie. Toutefois, la determination quantitative de cette distribution depend de parametres differents selon la structure de la cellule elementaire du cristal monochromateur et la disposition geometrique du spectrometre. Le spectrometre triaxial a ete beaucoup utilise dans des travaux sur la diffusion inelastique.. Il comporte un cristal monochromateur et un analyseur a cristal. La disposition geometrique et la dispersion due a la variation non lineaire de l'angle en fonction de la longueur d'onde entrainent des effets de focalisation. L'auteur examine cet aspect du probleme pour divers cas, tels que la diffraction elastique et les groupes de neutrons dus a des interactions a un phonon. L'auteur a utilise comme analyseur un ensemble comprenant un filtre polycristallin et un detecteur, ce qui permet de realiser un gain en intensite dans les mesures de diffusion inelastique. Une des difficultes que presente l'emploi de cet ensemble avec des echantillons a diffusion coherente reside dans l'incertitude relative au transfert de la quantite de mouvement. On a utilise recemment, pour l'etude de la diffusion inelastique, une combinaison de deux filtres de caracteristiques differentes, et un compteur destine a detecter les neutrons retrodiffusis a partir du deuxieme filtre formant fenetre. Ils en resulte un meilleur pouvoir de resolution en energie et une meilleure definition du transfert de la quantite de mouvement. L'auteur presente certaines mesures qui portent sur les caracteristiques de ce type de filtre. Tirant parti de la definition en vecteur d'onde des neutrons deceles, l'auteur a utilise avec succes le filtre a fenetre pour determiner les courbes de dispersion des phonons dans des reseaux cristallins. Un instrument biaxial remplacant un instrument triaxial, il en resulte une simplification de l'appareillage. Avec ce dispositif, l'auteur a applique la methode de Q constant. Il presente certaines mesures caracteristiques. Le principal inconvenient de la methode de la spectrometrie a cristal reside dans le fait que l'on n'utilise qu'un angle de diffusion a la fois. On peut le pallier un utilisant un spectrometre a bras multiples. L'auteur montre comment monter et utiliser un spectrometre a bras multiples pour les mesures, de la distribution en energie. D'autre part, l'avantage de l'etude d'echantillons monocristaux reside dans le fait qu'il est possible d'utiliser tous les bras avec les spectrometres d'analyse dans le mode de Q constant. Cela permettrait d'accelerer considerablement le rassemblement des donnees a l'avenir en appliquant la methode du spectrometre a cristal. (author) [Spanish] El principio de la difraccion por cristales permite evaluar de manera sencilla la distribucion de energia de los neutrones lentos. Pero la determinacion cuantitativa de esa distribucion de energia depende de varios parametros, que son a su vez funcion de la estructura de la celda unitaria del cristal monocromador y de la disposicion geometrica del espectrometro. El espectrometro triaxial se utiliza ampliamente para trabajos de dispersion inelastica. Esta provisto de un monocromador y de un analizador cristalinos. La disposicion geometrica y la dispersion debida a la variacion no lineal del angulo con la longitud de onda originan efectos de focalizacion. Este aspecto se examina en relacion con varios casos, tales como dispersion elastica y existencia de grupos de neutrones debidos a interaccion de monofonones. Se ha empleado como analizador de gran eficacia un filtro policristalino combinado con un detector, que permite ganar intensidad en las mediciones por dispersion inelastica. Una dificultad que suscita su empleo con muestras de dispersion coherente es la indeterminacion de la transferencia de impulso. Recientemente se han utilizado en trabajos de dispersion inelastica dos filtros combinados, con cortes diferentes, y un contador para detectar los neutrones retrodispersos por el segundo filtro, que forma una ventana. Esto permite mejorar la resolucion energetica y la definicion de la transferencia de impulso. Se presentan algunas mediciones relativas a las caracteristicas de este tipo de filtro. Aprovechando la definicion en vector de onda de los neutrones detectados, el filtro de ventana se ha utilizado con exito para determinar las curvas de dispersion de fonones en redes cristalinas. Como este instrumento biaxial sirve para los mismos fines que el triaxial, supone una simplificacion constructiva. Se ha aplicado con tal dispositivo el metodo de Q constante. Se presentan resultados de mediciones tipicas. El principal inconveniente de la espectrometria mediante cristales es que solo se utiliza un angulo de dispersion cada vez. Puede superarse empleando un espectrometro de varios brazos. Se describen las caracteristicas y empleo de un espectrometro de este tipo para medir la distribucion de la energia. La posibilidad de hacer funcionar todos los brazos del espectrometro segun el modo de Q constante supone una ventaja adicional para el estudio de muestras monocristalinas. Este procedimiento permitiria en el futuro aumentar considerablemente la velocidad de acopio de datos cuando se emplee la tecnica del espectrometro de cristal. (author) [Russian] Princip difrakcii na kristalle otkryvaet put' dlja prostogo raspredelenija jenergii medlennyh nejtronov. Odnako na kolichestvennoe opredelenie raspredelenija jenergij vljjajut razlichnye parametry, zavisjashhie ot struktury jelementarnoj jachejki kristallicheskogo monohromatora i geometricheskogo raspolozhenija spektrometra. Dlja provedenija rabot po neuprugomu rassejaniju shiroko primenjalsja trehosnyj spektrometr. On sostojal iz kristallicheskogo monohromatora i kristallicheskogo analizatora. Geometricheskoe raspolozhenie i dispersija v rezul'tate nelinejnogo izmenenija ugla s izmeneniem dliny volny privodjat k jeffektam fokusirovki. Jetot vopros rassmatrivaetsja dlja razlichnyh sluchaev, naprimer uprugoj difrakcii i nejtronnyh grupp, svjazannyh s vzaimodejstvijami odinochnogo fonona. V kachestve analizatora ochen' jeffektivno ispol'zovalsja polikristallicheskij fil'tr, ob{sup e}dinennyj s detektorom, chto privodit k uvelicheniju intensivnosti pri izmerenii neuprugogo rassejanija. Edinstvennoj trudnost'ju ego primenenija dlja izmerenija kogerentno rasseivajushhih obrazcov javljaetsja neopredelennost' s peredachej impul'sa. V poslednee vremja dlja provedenija rabot po neuprugomu rassejaniju primenjaetsja kombinacija, sostojashhaja iz dvuh fil'trov s razlichnymi porogami i odnogo schetchika dlja izmerenija obratnogo rassejanija nejtronov ot vtorogo fil'tra, obrazujushhego okno. Jeto obespechivaet luchshuju razreshajushhuju sposobnost' po jenergii i pozvoljaet opredeljat' peredachu impul'sa. Izlagajutsja nekotorye rezul'taty izmerenij harakteristik fil'trov jetogo tipa. Blagodarja opredeleniju volnovyh vektorov obnaruzhennyh nejtronov, okoshechnyj fil'tr s uspehom primenjalsja dlja opredelenija krivyh dispersii fononov v kristallicheskih reshetkah. Vozmozhnost' ispol'zovanija dvuhosnogo pribora vmesto trehosnogo privedet k uproshheniju jetogo spektrometra. Pri primenenii jetogo ustrojstva ispol'zovalsja metod ''postojannoj Q''. Budut opisany tipichnye izmerenija. Osnovnym nedostatkom metoda kristallicheskoj spektrometrii javljaetsja to, chto odnovremenno ispol'zuetsja tol'ko odin ugol rassejanija. Jetot nedostatok mozhno ustranit' putem primenenija mnogoplechevogo spektrometra. Pokazany konstrukcija i ispol'zovanie mnogoplechevogo spektrometra dlja izmerenija raspredelenija jenergij. Drugim preimushhestvom s tochki zrenija issledovanija monokristallicheskih obrazcov javljaetsja vozmozhnost' ispol'zovanija vseh plechej s analizirujushhimi spektrometrami po metodu ''postojannoj Q''. V budushhem jeto sil'no uvelichit skorost' sbora dannyh s pomoshh'ju metoda kristallicheskoj spektrometrii. (author)}
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