تأثير سيستم هدايتگرهاي نوتروني مستقيم و بيضوي با پوشش نيكل بر توزيع شدت نوترون

متمركز نمودن نوترون­هاي خروجي از چشمه­ هاي نوتروني بر روي هدف با توزيع انرژي و شدت مشخص در كاربرد­هاي مختلف نقش مهمي را ايفا مي­كند. در اين مقاله، تأثير سيستم هدايتگر مستقيم و بيضوي جهت تمركز شدت نوتروني حاصل از چشمه نوتروني استوانه­اي با توزيع ماكسولي و در بازه طول‌موج 0.5 آنگستروم تا 5 آنگستروم روي نمونه بررسي شده است. شبيه­ سازي­ها با استفاده از كد شبيه­سازي مونت­كارلو McStas انجام شده و تأثير پارامتر­هاي مختلف هدايتگر نوتروني مستقيم و بيضوي بر روي شدت نوترون­ها مورد بررسي قرار گرفته است. سپس نتايج سيستم هدايتگر مستقيم و بيضوي با يكديگر مقايسه شده است. بررسي نقش طول هدايتگر مستقيم و بيضوي نشان مي­دهد كه با افزايش طول هدايتگر شدت خروجي افزايش يافته و پس از رسيدن به يك طول بهينه، كاهش مي‌يابد. براي هدايتگر مستقيم، بهينه ­سازي فاصله چشمه تا هدايتگر بيش‌ترين تأثير در شدت نوترون­هاي خروجي برحسب طول‌موج را داشته، درحالي‌كه براي هدايتگر بيضوي، بهينه­ سازي شعاع چشمه بيش‌ترين تأثير در شدت نوترون­هاي خروجي برحسب طول‌موج را دارد. درنهايت نتايج نشان مي­دهد كه پس از بهينه­ سازي عملكرد هدايتگر بيضوي بهتر از هدايتگر مستقيم است.

Neutron focusing with specific energy and intensity distribution from neutron source plays an important role in various applications. In this paper, the effect of straight and elliptical guide systems for focusing on the neutron intensity on the target has been investigated for a neutron source as a Maxwell distribution in the range of wavelength from 0.5 to 5 angstroms. The simulations were performed using the Monte Carlo simulation code McStas and the effects of different parameters of straight and elliptical neutron guides on the neutrons intensity have been obtained. Then, the results of straight and elliptical guide systems are also compared. Studying the role of the straight and elliptical guide's length shows that increasing the guide length, the output intensity increases and after an optimal length, it decreases. The results show that for the straight guide, optimization of the distance between the source to the guide has the greatest effect on the intensity of the output neutrons versus wavelength, while for the elliptic guide, optimization of the source radius has the greatest effect. Finally, the results show that the performance of the elliptical guide is better than the straight guide.