Un buon rapporto segnale-sfondo è essenziale per il successo di un esperimento sui neutroni. Sfortunatamente, alcune apparecchiature per ambienti di campionamento comunemente utilizzate producono segnali indesiderati che nascondono quelli provenienti dai campioni in esame.

Eddy Lelievre-Berna, E. Bourgat-Lami, J. Gontier, Y. Menfi. E. Suard e X. Tonon all'ILL, R. Giù all'ISIS, Victor Laliena dell'ICMA in Spagna e Lambert van Eijck della TU Delft nei Paesi Bassi, hanno esaminato specificamente tre degli ambienti campione più utilizzati:lattine per campioni, criostati e crioforni, per vedere se questi segnali indesiderati potevano essere abbassati.

Lattine per campioni

Questi contenitori vengono utilizzati per studiare campioni di polvere a temperature molto basse. Tipicamente, sono realizzati in alluminio o vanadio e il team ha studiato materiali a matrice nulla che riducono a zero la lunghezza di dispersione coerente. I materiali indagati sono stati la lega di titanio TiZr e una lega di vanadio contenente circa il 6% di nichel. Quando testato su PEARL alla TU Delft, entrambi hanno ridotto lo sfondo rispetto al campione standard possibile. Il vanadio a matrice nulla, che ha ridotto lo sfondo del 33%, è ora utilizzato dai team di strumenti dell'ILL.

criostati

La coda di un criostato standard utilizzato in modalità tempo di volo è stata ridisegnata attorno alla lamina di ossido di gadolinio che assorbe i neutroni non diretti al rivelatore. La camera a 3 strati in cui vengono raffreddati il ​​campione e il foglio di gadolinio è ora molto sottile e realizzata in una robusta lega di alluminio. Questi componenti riducono il numero di neutroni che non si disperdono nella direzione del rivelatore e quindi non contribuiscono al rumore di fondo. Con questo sviluppo, misurazioni di confronto hanno mostrato che il rapporto segnale-sfondo a basse energie è migliorato fino a un fattore 3.

In parallelo, anche lo scambiatore di calore nel criostato è stato modificato per accelerare il raffreddamento e il riscaldamento di un fattore 3, che farà risparmiare tempo durante gli esperimenti e ridurrà le perdite di tempo del fascio.

crioforni

I crioforni sono criostati che possono funzionare al di sopra della temperatura ambiente fino a circa 350°C. Una nuova coda per i crioforni utilizzati sui diffrattometri per polveri e liquidi, noto per scarsi rapporti segnale-sfondo, è stato riprogettato utilizzando un tubo di vanadio molto più sottile brasato a due scambiatori di calore. Il tubo più sottile è intrappolato tra due scambiatori di calore per accelerare le variazioni di temperatura e ridurre i grandi gradienti di temperatura nella posizione del campione. Dopo i problemi iniziali con il processo di brasatura, la nuova attrezzatura potrebbe essere testata su D2B all'ILL.

La nuova coda ha ridotto della metà lo sfondo. Anche i tempi di raffreddamento e riscaldamento sono stati notevolmente migliorati. Ora 3 criofornaci presso l'ILL sono stati aggiornati.