تاثیر سیستم هدایتگرهای نوترونی مستقیم و بیضوی با پوشش نیکل بر توزیع شدت نوترون

متمرکز نمودن نوترون های خروجی از چشمه های نوترونی بر روی هدف با توزیع انرژی و شدت مشخص در کاربرد های مختلف نقش مهمی را ایفا می کند. در این مقاله، تاثیر سیستم هدایتگر مستقیم و بیضوی جهت تمرکز شدت نوترونی حاصل از چشمه نوترونی استوانه ای با توزیع ماکسولی و در بازه طول‌موج 0.5 آنگستروم تا 5 آنگستروم روی نمونه بررسی شده است. شبیه سازی ها با استفاده از کد شبیه سازی مونت کارلو mcstas انجام شده و تاثیر پارامتر های مختلف هدایتگر نوترونی مستقیم و بیضوی بر روی شدت نوترون ها مورد بررسی قرار گرفته است. سپس نتایج سیستم هدایتگر مستقیم و بیضوی با یکدیگر مقایسه شده است. بررسی نقش طول هدایتگر مستقیم و بیضوی نشان می دهد که با افزایش طول هدایتگر شدت خروجی افزایش یافته و پس از رسیدن به یک طول بهینه، کاهش می‌یابد. برای هدایتگر مستقیم، بهینه سازی فاصله چشمه تا هدایتگر بیش‌ترین تاثیر در شدت نوترون های خروجی برحسب طول‌موج را داشته، درحالی‌که برای هدایتگر بیضوی،     بهینه سازی شعاع چشمه بیش‌ترین تاثیر در شدت نوترون های خروجی برحسب طول‌موج را دارد. درنهایت نتایج نشان می دهد که پس از بهینه سازی عملکرد هدایتگر بیضوی بهتر از هدایتگر مستقیم است.

The Effect of Straight and Elliptic Neutron Guides with Nickel Coating on the Neutron Intensity Distribution

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.