Deutsche Tagung f ¨ur Forschung mit ... - SNI-Portal

Methoden und Instrumentierung Poster: Mi., 14:00–16:30 M-P10
ThALES - towards the next generation cold three axis spectrometer at ILL
Martin Boehm 1 , Stephane Roux 1 , Arno Hiess 1 , Jiri Kulda 1
1 Institut Laue Langevin, 6, rue Jules Horowitz, BP 156, 38042 Grenoble, France
Das kalte Neutronen Dreiachsenspektrometer IN14 am Institut Laue Langevin (ILL,
Grenoble, Frankreich) gilt seit über 20 Jahren als weltweit führend zur Untersuchung
magnetischer Wechselwirkungen. Der Energiebereich von etwa 2 bis 15 meV erlaubt
die Untersuchung geordneter Systeme mit ihren Spinwellen sowie - mit in den letzten
Jahren zunehmender Bedeutung - ” exotischer“ Spinsysteme, die direkten Einblick
in deren Quantenwelt erlauben. Der oft niederdimensionale Charakter der Wechselwirkungen
(1D oder 2D Systeme) bedingt jedoch in vielen Fällen im Impuls- und
Energieraum breite und deswegen intensitätsschwache Kontinua, deren experimentelle
Nachweis schwierig ist. Auch kleine Spinquantenzahlen (Spin 1/2 Systeme) und durch
die Verwendung extremer Probenumgebungen (hohe Drücke, hohe magnetische Felder,
Temperaturen < 1K) reduzierte Probenvolumina führen zu geringen - oftmals zu zu
geringen - Zählraten.
Die kontinuierliche Entwicklung der letzten Jahrzehnte auf dem Gebiet der Neutronenoptik
bringt neue Perspektiven für Dreiachsenspektrometer. Im Rahmen des so genannten
” Millenium Programms“ des Institut Laue Langevin wurden bereits die thermische
Neutronen Dreiachsenspektrometer IN8 und IN20 erneuert. Für das Primärspektrometer
werden nun doppelfokusierende Monochromatoren erfolgreich eingesetzt, für das Sekundärspektrometer
stehen neuartige Mehrfachanalysatorensysteme (FlatCone, IMPS)
zur Verfügung.
Das Projekt ThALES - Three Axis Low Energy Spectroscopy -, zielt darauf ab durch
Übertragung dieser neutronenoptischen Konzepte die nächste Generation kalter Neutronen
Dreiachsenspektrometer am ILL zu implementieren. ThALES verfolgt im besonderen
die folgenden instrumentellen Schwerpunkte: - Die Erhöhung der Zählraten um
eine Größenordnung durch Einbindung modernster Neutronenleitertechnologie (elliptische
m=3 Supermirrors), doppelfokusierende Monochromatoren sowie neuer Mehrfachanalysatorensysteme.
- Eine effiziente Option für polarisierte Neutronen, die in
Verbindung mit erhöhten Zählraten dringend benötigte inelastische Experimente mit
polarisierten kalten Neutronen ermöglicht. - Eine Vergrößerung des dynamischen Bereiches
zu thermischen Energien (E=25 meV) durch Modifikationen des primären Spekrometers.
- Die Optimierung des Spetrometers für extreme Probenumbegung, v. a.
durch die Verwendung nichtmagnetischer Materialien in der Experimentierzone.
In unserem Beitrag werden wir die Erfolge der bisherigen Umbaumaßnahmen der thermische
Neutronen Dreiachsenspektrometer beleuchten, die instrumentellen Aspekte des
Projekts ThALES vorstellen und den Einfluss für die Untersuchung der dynamischen
Eigenschaften magnetischer System erläutern.