A diffractometer project for Brazilian Multipurpose Reactor (RMB): McStas simulations and instrument optimization
DOI:
https://doi.org/10.15392/bjrs.v9i1A.1499Palavras-chave:
diffractometer, McStas simulations, neutron fluxResumo
High-resolution diffractometer is one of the first instruments of the set of 15 priority neutron scattering instruments to be installed at the Brazilian Multipurpose Reactor (RMB). A basic project of this instrument consists of the existence of three guides through which neutrons pass from source to sample to guarantee maximum neutron flux at the sample position. In this study, we investigate guide geometry performance considering fixed diffractometer geometry and spatial arrangement. Comparisons between different guide shapes and supermirrors are performed using software based on the Monte Carlo method, McStas. Our conclusion shows that a better solution is splitting the initial flux into two different guides to obtain the maximum flux at the sample position.Downloads
Referências
PERROTTA, J. A.; SOARES, A. J.; GENEZINI, F. A.; SOUZA, F. A.; FRANCO, M. K. K. D.; and GRANADO, E., “Future perspectives for neutron beam utilization in Brazil” Neutron News, v. 25, p. 3-5, 2014.
LEFMANN, K. and NIELSEN, K., “Mcstas, a general software package for neutron ray-tracing simulations,” Neutron News, v. 10 (3), p. 20-23, 1999.
LISS, K.D.; HUNTER, B.; HAGEN, M.; NOAKES, T. and KENNEDY, S., “Echidna the new high-resolution powder diffractometer being built at opal,” Physica B: Condensed Matter, v. 385-386, p. 1010-1012, 2006.
AVDEEV, M. and HESTER, J.R., “ECHIDNA: a decade of high-resolution neutron powder diffraction at OPAL,” Journal of Applied Crystallography, v. 51, p. 1597-1604, 2018.
“Components and instruments from the library for McStas.” http://www.mcstas. org/download/components/. Accessed: 27/06/2019.
RIETVELD, H.M., “A profile refinement method for nuclear and magnetic structures,”
Journal of Applied Crystallography, v. 2, p. 65-71, 1969.
RIETVELD, H.M., “The rietveld method,” Physica Scripta, v. 89, p. 098002, 2014.
BUCHSTEINER, A. and STER, N., “Optimizations in angular dispersive neutron powder dif-fraction using divergent beam geometries,” Nuclear Instruments and Methods in Physics Re-search Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, v. 598, p. 534-541, 2009.
HOELZEL, M.; SENYSHYN, A.; JUENKE, N.; BOYSEN, H.; SCHMAHL, W. and FUESS, H., “High- resolution neutron powder diffractometer SPODI at research reactor FRM II,” Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detec-tors and Associated Equipment, v. 667, p. 32-37, 2012.
VAN EIJCK, L.; CUSSEN, L.D.; SYKORA, G.J.; SCHOONEVELD, E.M.; RHODES, N.J.; VAN WELL, A.A. and PAPPAS, C., “Design and performance of a novel neutron powder diffractometer: PEARL at TU Delft,” Journal of Applied Crystallography, v. 49, p. 1398- 1401, 2016.
ZHANG, J.; XIA, Y.; ZHANG, Y.; PANG, B.; SUN, G.; LI, J.; HUANG, C.; WANG, Y.; PAN, J. and XIE, C., “Performance improvement of the high resolution neutron diffractometer at CAEP with geant4 simulation,” Journal of Instrumentation, v. 12, p. 10007, 2017.
CAGLIOTI, G.; PAOLETTI, A. and RICCI, F., “Choice of collimators for a crystal spec-trometer for neutron diffraction,” Nuclear Instruments, v. 3, p. 223-228, 1958.
COURTOIS, P., “Vertical neutron beam focusing with bent mosaic crystals,” Journal of Physics: Conference Series, v. 746, p. 012005, 2016.
HEWAT, A., “Design for a conventional high-resolution neutron powder diffractometer,”
Nuclear Instruments and Methods, v. 127, p. 361-370, 1975.
GILLES, R.; ARTUS, G.; SAROUN, J.; BOYSEN, H. and FUESS, H., “The new structure powder diffractometer at the FRM-II in garching,” Physica B: Condensed Matter, v. 276-278, p. 87-88, 2000.
LECHNER, R.; WALLPACH, R.V.; GRAF, H.; KASPER, F.J. and MOKRANI, L., “A monochromator with variable horizontal and vertical curvatures for focussing in real and reciprocal space,” Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spec-trometers, Detectors and Associated Equipment, v. 338, p. 65-70, 1994.
“The source_gen component.” http://www.mcstas.org/download/components/ sources/Source_gen.html. Accessed: 27/06/2019.
Downloads
Publicado
Edição
Seção
Licença
Direitos autorais (c) 2021 Brazilian Journal of Radiation Sciences
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Declaro que o presente artigo é original, não tendo sido submetido à publicação em qualquer outro periódico nacional ou internacional, quer seja em parte ou em sua totalidade. Declaro, ainda, que uma vez publicado na revista Brazilian Journal of Radiation Sciences, editada pela Sociedade Brasileira de Proteção Radiológica, o mesmo jamais será submetido por mim ou por qualquer um dos demais co-autores a qualquer outro periódico. Através deste instrumento, em meu nome e em nome dos demais co-autores, porventura existentes, cedo os direitos autorais do referido artigo à Sociedade Brasileira de Proteção Radiológica, que está autorizada a publicá-lo em meio impresso, digital, ou outro existente, sem retribuição financeira para os autores.
Licença
Os artigos do BJRS são licenciados sob uma Creative Commons Atribuição 4.0 Licença Internacional, que permite o uso, compartilhamento, adaptação, distribuição e reprodução em qualquer meio ou formato, desde que você dê o devido crédito ao (s) autor (es) original (is) e à fonte, forneça um link para a licença Creative Commons, e indique se mudanças foram feitas. As imagens ou outro material de terceiros neste artigo estão incluídos na licença Creative Commons do artigo, a menos que indicado de outra forma em uma linha de crédito para o material. Se o material não estiver incluído no licença Creative Commons do artigo e seu uso pretendido não é permitido por regulamentação legal ou excede o uso permitido, você precisará obter permissão diretamente do detentor dos direitos autorais. Para visualizar uma cópia desta licença, visite http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
