อ่าน 2 นาที
เครื่องวัดการรบกวนของนิวตรอน
ใน ทางฟิสิกส์ เครื่อง วัดการแทรกสอดของนิวตรอน (neutron interferometer ) คือ เครื่องวัดการแทรกสอด ที่สามารถทำให้เกิด การเลี้ยวเบน ของนิวตรอน...
เครื่องวัดการรบกวนของนิวตรอน
| วิทยาศาสตร์กับนิวตรอน |
|---|
| มูลนิธิ |
| การกระเจิงของนิวตรอน |
| แอปพลิเคชันอื่นๆ |
| โครงสร้างพื้นฐาน |
| สิ่งอำนวยความสะดวกนิวตรอน |
ในทางฟิสิกส์เครื่องวัดการแทรกสอดของนิวตรอน (neutron interferometer ) คือเครื่องวัดการแทรกสอดที่สามารถทำให้เกิดการเลี้ยวเบนของนิวตรอนซึ่งช่วยให้สามารถสำรวจธรรมชาติที่เป็นคลื่นของนิวตรอนและปรากฏการณ์อื่นๆ ที่เกี่ยวข้องได้
อินเตอร์เฟอโรเมตรี
การแทรกสอดนั้นขึ้นอยู่กับธรรมชาติของคลื่นของวัตถุโดยแท้จริง ดังที่เดอ บรอยล์ ได้ชี้ให้เห็น ในวิทยานิพนธ์ปริญญาเอกของเขา อนุภาค รวมถึงนิวตรอนสามารถประพฤติตัวเหมือนคลื่นได้ (สิ่งที่เรียกว่าความเป็นคู่ของคลื่นและอนุภาคซึ่งปัจจุบันอธิบายไว้ในกรอบทั่วไปของกลศาสตร์ควอนตัม ) ฟังก์ชันคลื่นของเส้นทางการแทรกสอดแต่ละเส้นถูกสร้างขึ้นและรวมกันอย่างสอดคล้องกัน ซึ่งต้องใช้การประยุกต์ใช้ทฤษฎีพลศาสตร์ของการเลี้ยวเบน เครื่องวัดการแทรกสอดของนิวตรอนเป็นคู่ขนานของเครื่องวัดการแทรกสอดของรังสีเอกซ์และใช้ในการศึกษาปริมาณหรือประโยชน์ที่เกี่ยวข้องกับรังสีนิวตรอนความ ร้อน
แอปพลิเคชัน
ในปี พ.ศ. 2518 เวอร์เนอร์และโอเวอร์เฮาเซอร์ได้สาธิตการเปลี่ยนแปลงเฟสควอนตัมบนคลื่นสสารนิวตรอนอันเนื่องมาจากแรงโน้มถ่วง อินเตอร์เฟอโรเมตรถูกจัดวางในลักษณะที่เส้นทางสองเส้นอยู่ที่ความสูงต่างกันในสนามโน้มถ่วงของโลก อินเตอร์เฟอโรเมตรมีความไวเพียงพอที่จะตรวจจับการเปลี่ยนแปลงเฟสอันเนื่องมาจากความเร่งที่แตกต่างกัน[ 1 ]การเปลี่ยนแปลงเฟสเกิดจากความแตกต่างของการยืดเวลาตามเส้นทางทั้งสอง[ 2 ]
การก่อสร้าง
เช่นเดียวกับอินเตอร์เฟอโรเมตรเอ็กซ์เรย์อินเตอร์เฟอโรเมตรนิวตรอนมักทำจากผลึกซิลิคอนขนาด ใหญ่ชิ้นเดียว ซึ่งมักมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 ถึง 30 เซนติเมตรหรือมากกว่า และยาว 20 ถึง 60 เซนติเมตรหรือมากกว่า เทคโนโลยี เซมิคอนดักเตอร์ สมัยใหม่ช่วยให้สามารถปลูก ผลึกซิลิคอนเดี่ยวขนาดใหญ่ได้ง่าย เนื่องจากผลึกเป็นผลึกเดี่ยว อะตอมในผลึกจึงเรียงตัวอย่างแม่นยำภายในเศษส่วนเล็กๆ ของนาโนเมตรหรืออังสตรอมตลอดทั้งผลึก อินเตอร์เฟอโรเมตรถูกสร้างขึ้นโดยการตัดซิลิคอนออกทั้งหมด เหลือไว้เพียงสามชิ้นที่จัดเรียงอย่างสมบูรณ์แบบโดยฐาน (ภาพ) นิวตรอนพุ่งชนชิ้นแรก ซึ่งโดยการเลี้ยวเบนจากโครงสร้างผลึกพวกมันจะแยกออกเป็นสองลำแสง ที่ชิ้นที่สอง พวกมันจะเลี้ยวเบนอีกครั้ง โดยสองลำแสงจะต่อเนื่องไปยังชิ้นที่สาม ที่ชิ้นที่สาม ลำแสงจะรวมกันอีกครั้ง เกิดการแทรกสอดแบบเสริมหรือแบบหักล้าง ทำให้สมบูรณ์เป็นอินเตอร์เฟอโรเมตร หากไม่มีการจัดเรียงที่แม่นยำในระดับอังสตรอมของชิ้นส่วนทั้งสาม ผลลัพธ์ของการแทรกสอดก็จะไม่มีความหมาย
นิวตรอนเย็น
การทดลองอินเตอร์เฟอโรเมตรนิวตรอนครั้งแรกดำเนินการในช่วงทศวรรษ 1980 การทดลองกับนิวตรอนเย็นเพิ่งเกิดขึ้นไม่นานนี้เอง อินเตอร์เฟอโรเมตรนิวตรอนสำหรับนิวตรอนเย็นและนิวตรอนเย็นยิ่งยวดได้รับการออกแบบและใช้งานได้สำเร็จเมื่อไม่นานมานี้[ 3 ]ในกรณีนี้ ส่วนประกอบนิวตรอนออปติกประกอบด้วยตะแกรงสามอัน ซึ่งผลิตขึ้นโดยวิธี การ โฮโลแกรมเทียม กล่าวคือ โดยใช้การตั้งค่าการรบกวนแบบสองคลื่นแสงที่ส่องสว่างไปยังพอลิเมอร์หักเหแสงนิวตรอน ความเสถียรทางกลและอัตราการนับมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการทดลองดังกล่าว ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีอุปกรณ์ออปติกที่มีประสิทธิภาพ เสถียรต่อความร้อนและทางกล[ 4 ]
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เครื่องวัดการรบกวนของนิวตรอน
ใน ทางฟิสิกส์ เครื่อง วัดการแทรกสอดของนิวตรอน (neutron interferometer ) คือ เครื่องวัดการแทรกสอด ที่สามารถทำให้เกิด การเลี้ยวเบน ของนิวตรอน...
อินเตอร์เฟอโรเมตรี
การแทรกสอดนั้น ขึ้นอยู่กับธรรมชาติของคลื่นของวัตถุโดยแท้จริง ดังที่ เดอ บรอยล์ ได้ชี้ให้เห็น ในวิทยานิพนธ์ปริญญาเอกของเขา อนุภาค รวมถึง นิวตรอน สามารถประพฤติตัวเหมือนคลื่นได้ (สิ่งที่เรียกว่า ความเป็นคู่ของคลื่นและอนุภาค ซึ่งปัจจุบันอธิบายไว้ในกรอบทั่วไปของ...
แอปพลิเคชัน
ในปี พ.ศ. 2518 เวอร์เนอร์และโอเวอร์เฮาเซอร์ได้สาธิตการเปลี่ยนแปลงเฟสควอนตัมบนคลื่นสสารนิวตรอนอันเนื่องมาจากแรงโน้มถ่วง อินเตอร์เฟอโรเมตรถูกจัดวางในลักษณะที่เส้นทางสองเส้นอยู่ที่ความสูงต่างกันในสนามโน้มถ่วงของโลก...
การก่อสร้าง
เช่นเดียวกับ อินเตอร์เฟอโรเมตรเอ็กซ์เรย์ อินเตอร์เฟอโรเมตรนิวตรอนมักทำจาก ผลึก ซิลิคอน ขนาด ใหญ่ชิ้นเดียว ซึ่งมักมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 ถึง 30 เซนติเมตรหรือมากกว่า และยาว 20 ถึง 60 เซนติเมตรหรือมากกว่า เทคโนโลยี เซมิคอนดักเตอร์ สมัยใหม่ช่วยให้สามารถปลูก ผลึก...