Neutronspektroszkópiai Osztály

neutron spectroscopy
Osztályvezető
Füzi János

A neutronszórás hatékony eszköz a szilárd anyagok, folyadékok, lágy anyagok, biológiai tárgyak stb. - általánosságban kondenzált anyagok - mikroszkópikus tulajdonságainak vizsgálatában éppúgy, mint a tömb anyagok szondázásánál anyagvizsgálatok során és mérnöki tanulmányoknál. A neutronsugár kísérletekben rugalmas és rugalmatlan szóródási jelenségek felhasználásával mikro- és mezoszkópikus szerkezeti tulajdonságokat, valamint kondenzált anyagok kölcsönhatási viselkedéseit lehet vizsgálni nagy pontossággal.

A Budapest Kutatóreaktor neutronsugár vonalai alapvetően neutronszóródási vizsgálatok végzésére szolgálnak. A BKR egy teljeskörű rekonstrukciója és 10 MW energiára bővítése után a rendszeres működés 1993-ban kezdődött. Amikor a reaktort reaktiválták, megalakult a Budapest Neutron Központ három, a KFKI-telephelyen levő intézet neutron-kutatás alapú laboratóriumainak egyesületeként. A BNC tevékenységének fő területe a kondenzált anyagok kutatása.

Az Osztály fő tevékenysége a neutronszórás módszerek köré csoportosul: kondenzált anyagok, szilárd testek, folyadékok, lágy rendszerek, biológiai rendszerek mikro- és nanoszerkezeti tulajdonságainak vizsgálatával, műszaki és régészeti alkalmazásokban roncsolásmentes anyagvizsgálattal, illetve neutronoptikai fejlesztésekkel foglalkozunk.

A neutronszórásra alkalmas berendezések a Budapesti Kutató Reaktor által előállított neutronokkal üzemelnek. A berendezések egy része közvetlenül a reaktor csarnokban helyezkedik el (TAS – háromtengelyű berendezés, PSD - diffraktométer), a többi berendezés pedig a hidegneutronforrást kiszolgáló neutronvezető csarnokban található (SANS és FSANS – kisszögű szórásvizsgáló berendezések, TAST – hideg háromtengelyű berendezés, REF – neutron reflektométer és TOF-ND – repülési idő diffraktométer). A kísérleti eszközök működtetésén túlmenően segítséget nyújtunk a külső felhasználóknak a mérések elvégzésében és a kapott eredmények értelmezésében.

neutronos_mérés

 

Csoportunk kutatási tevékenysége a négy berendezésünkön végzett neutronszórási vizsgálatokon, továbbá a külföldi létesítményekben végzett kísérleteken alapul. A berendezéseinkhez való külső hozzáférést a kutatási infrastruktúrák szabályai határozzák meg, és az egyes készülékekért felelős személyekkel kapcsolatba lépve lehet megbeszélni. A csoport vizes oldatok, polimerek, szilikagélek, biológiai rendszerek, építőanyagok, fémek, régészeti tárgyak illetve nukleáris hulladéktárolásra használt üvegek kutatásával foglalkozik, elsősorban kisszögű neutronszórás, neutron diffrakció és neutron reflektometriás módszerek igénybevételével.

A BrightnESS Horizon2020 projekt keretében a csoport kutatói megvalósították a Budapesti Kutatóreaktor Műszerközpont (BKR) hidegneutron moderátorának  energiaszelektív neutron-képalkotáson alapuló vizsgálati rendszerét és résztvettek az ESS hasonló célú tesztnyalábjának tervezésében. A projekt keretében lezajlott az ESS-ben fejlesztett szilárd bór konverter alapú detektor széleskörű tesztelése.