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摘要

极化中子散射技术是中子散射实验技术中的一种, 是当前探索物质微观结构的有力手段. 在极化中子散射实验中, 磁场是重要的环境因素直接影响中子极化率的传播和样品所处的环境. 用于极化中子的零磁场环境是实现完全极化分析和精确极化调控的必要条件, 需要通过精确的磁场屏蔽和约束实现. 针对目前前沿的混合材料磁屏蔽原理, 开展磁场屏蔽的有限元分析, 同时通过中子极化动力学计算进行验证. 研究展示经过优化的极化中子零磁场屏蔽体的屏蔽效果, 以及设计参数与屏蔽效果的关系, 并对屏蔽体的实际磁场约束效果进行了测量验证.

关键词:

Abstract

Polarized neutron scattering, as one of the experimental techniques of neutron scattering, is a powerful tool for exploring the microstructure of matter. In polarized neutron scattering experiments, magnetic field maintains and guides the neutron polarization, and determines the sample magnetic environment. For complex magnetic sample, it is often necessary to apply zero-field environment at the sample position, so that general polarization analysis becomes feasible. To achieve effective zero-field environment for polarized neutron experiment, carefully designed magnetic field is required. In this work, we demonstrate a zero-field sample chamber designed for polarized neutron experiment by utilizing both permalloy material and high- T _Csuperconducting films. This design adopts a simple and low-maintenance ‘deep-well’ shape to achieve effective shielding. The study uses finite element simulation method to analyze the effect of dimensions on the magnetic field shielding performance of the device of the model, including height, arm length, opening radius, and superconductor distance. At optimal dimensions, the designed zero field chamber achieves an internal magnetic field integral of 0.67 G·cm along the neutron path under the geomagnetic field condition. The maximum neutron depolarization for 0.4 nm neutrons is 0.76%, which sufficient for general polarization analysis application. The finite element method simulation results are examined by neutron Bloch equation dynamics simulations and in-lab measurement . Based on the established effective zero-field shielding design, we further discuss the relationship between magnetic field shielding and the dimensions of the device. The application of the device to spectrometers and the future improvement in the device structure are also discussed.

Keywords:

作者及机构信息

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通信作者:樊群超,fanqunchao@mail.xhu.edu.cn

基金项目:国家重点研发计划(批准号: 2020YFA0406000)、国家自然科学基金(批准号: 12075265, U2032219))、广东省基础与应用基础研究基金(批准号: 2021B1515140016)、东莞市引进创新创业领军人才计划(批准号: 20191122)和广东省自然科学杰出青年基金(批准号: 2021B1515020101)资助的课题.

Authors and contacts

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Corresponding author:Fan Qun-Chao,fanqunchao@mail.xhu.edu.cn

Funds:Project supported by the National Key Research and Development Program of China (Grant No. 2020YFA0406000), the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 12075265, U2032219), the Guangdong Basic and Applied Basic Research Foundation, China (Grant No. 2021B1515140016), the Dongguan Introduction Program of Leading Innovative and Entrepreneurial Talents, China (Grant No. 20191122), and the Guangdong Natural Science Funds for Distinguished Young Scholar, China (Grant No. 2021B1515020101).

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参考文献

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
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材料	电导率σ/(S·m^–1)	相对磁导率μ_r
空气	0	1
坡莫合金(80% Ni)	$ 1.74\times {10}^{6} $	$ 80000 $
铁	$ 1.12\times {10}^{7} $	$ 4000 $
铜	$ 6.00\times {10}^{7} $	1
YBCO薄膜(自定义材料)	$ 1\times {10}^{10} $	$ 1\times {10}^{-10} $

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[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]

[1]	丛源涛, 王秋良, 程军胜, 熊玲, 孙建.一种轴径双向分离式电磁线圈驱动装置的结构响应特性. 必威体育下载 , 2024, 73(13): 130201.doi:10.7498/aps.73.20240239
[2]	郝鹏, 张丽丽, 丁明明.高分子囊泡在微管流中惯性迁移现象的有限元分析. 必威体育下载 , 2022, 71(18): 188701.doi:10.7498/aps.71.20220606
[3]	李婷, 卢晓同, 张强, 孔德欢, 王叶兵, 常宏.锶原子光晶格钟黑体辐射频移评估. 必威体育下载 , 2019, 68(9): 093701.doi:10.7498/aps.68.20182294
[4]	王日兴, 叶华, 王丽娟, 敖章洪.垂直自由层倾斜极化层自旋阀结构中的磁矩翻转和进动. 必威体育下载 , 2017, 66(12): 127201.doi:10.7498/aps.66.127201
[5]	赵宏宇, 王頔, 魏智, 金光勇.毫秒脉冲激光致硅光电二极管电学损伤的有限元分析及实验研究. 必威体育下载 , 2017, 66(10): 104203.doi:10.7498/aps.66.104203
[6]	姜珊珊, 刘艳, 邢尔军.低差分模式时延少模光纤的有限元分析及设计. 必威体育下载 , 2015, 64(6): 064212.doi:10.7498/aps.64.064212
[7]	曹超, 王胜, 唐科, 尹伟, 吴洋.极化中子照相磁场量化技术方案比较与分析. 必威体育下载 , 2014, 63(18): 182801.doi:10.7498/aps.63.182801
[8]	于歌, 韩奇钢, 李明哲, 贾晓鹏, 马红安, 李月芬.新型圆角式高压碳化钨硬质合金顶锤的有限元分析. 必威体育下载 , 2012, 61(4): 040702.doi:10.7498/aps.61.040702
[9]	赵建涛, 冯国英, 杨火木, 唐淳, 陈念江, 周寿桓.薄片激光器热效应及其对输出功率的影响. 必威体育下载 , 2012, 61(8): 084208.doi:10.7498/aps.61.084208
[10]	钟广明, 杜晓晴, 唐杰灵, 董向坤, 雷小华, 陈伟民.影响倒装焊LED芯片电流分布均匀性的因素分析. 必威体育下载 , 2012, 61(12): 127803.doi:10.7498/aps.61.127803
[11]	韩奇钢, 马红安, 肖宏宇, 李瑞, 张聪, 李战厂, 田宇, 贾晓鹏.基于有限元法分析宝石级金刚石的合成腔体温度场. 必威体育下载 , 2010, 59(3): 1923-1927.doi:10.7498/aps.59.1923
[12]	王天琪, 俞重远, 刘玉敏, 芦鹏飞.有限元法分析不同形状量子点的应变能及弛豫度变化. 必威体育下载 , 2009, 58(8): 5618-5623.doi:10.7498/aps.58.5618
[13]	韩奇钢, 贾晓鹏, 马红安, 李瑞, 张聪, 李战厂, 田宇.基于三维有限元法模拟分析六面顶顶锤的热应力. 必威体育下载 , 2009, 58(7): 4812-4816.doi:10.7498/aps.58.4812
[14]	周旺民, 蔡承宇, 王崇愚, 尹姝媛.埋置量子点应力分布的有限元分析. 必威体育下载 , 2009, 58(8): 5585-5590.doi:10.7498/aps.58.5585
[15]	赵艳, 沈中华, 陆建, 倪晓武.激光在管道中激发周向导波的有限元模拟. 必威体育下载 , 2007, 56(1): 321-326.doi:10.7498/aps.56.321
[16]	郭小云, 石才土, 张久昶, 辛洪兵.永磁扭摆磁铁的同步辐射特性和结构分析. 必威体育下载 , 2006, 55(4): 1731-1735.doi:10.7498/aps.55.1731
[17]	万红, 谢立强, 吴学忠, 刘希从.TbDyFe/PZT层状复合材料的磁电效应研究. 必威体育下载 , 2005, 54(8): 3872-3877.doi:10.7498/aps.54.3872
[18]	万　红, 沈仁发, 吴学忠.对称磁电层合板磁电转换效应理论研究. 必威体育下载 , 2005, 54(3): 1426-1430.doi:10.7498/aps.54.1426
[19]	王相綦, 冯德仁, 尚　雷, 裴元吉, 何　宁, 赵　涛.磁矩进动阻尼引起相位滞后的实验测量和理论分析. 必威体育下载 , 2004, 53(12): 4319-4324.doi:10.7498/aps.53.4319
[20]	吴苍生, 戴光曦, 刘功谆, 丁渝.弱磁场中质子的自由进动和一个野外测磁场的实验. 必威体育下载 , 1965, 21(6): 1175-1187.doi:10.7498/aps.21.1175

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