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KOMPASS (in Inbetriebnahme)
KOeln-Münchner auf Polarisations-Analyse Spezialisiertes Spektrometer
Dieses Instrument ist auf kalte Neutronen fokussiert. Bitte beachten Sie deshalb aktuell die „Technischen Daten OHNE kalte Quelle“ unten. Wichtige abweichende Parameter sind gefettet. Ihre Rückfragen werden gern vom Instrumentteam beantwortet.
Das neue kalte Drei-Achsen-Spektrometer “KOMPASS” wurde ausschließlich für Messungen mit polarisierten Neutronen und die Anwendung einer Null-Feld 3D-Polarisationsanalyse konzipiert. Es ist damit komplementär zu den anderen am MLZ verfügbaren Drei-Achsen-Spektrometern. Typische Anwendungsgebiete sind die Untersuchungen komplexer magnetischer Strukturen und deren Dynamiken.
In einem Abstand von circa 45 m von der kalten Quelle wird KOMPASS das kalte Neutronenspektrum am Ende des gekrümmten Neutronenleiters NL1 nutzen. Drei seriell angeordnete polarisierende V-Kavitäten im ersten Teil des Neutronenleiters zwischen den Instrumenten NREX und KOMPASS liefern dann einen permanent polarisierten Neutronenstrahl mit einem sehr hohen Polarisationsgrad. Das parabolisch fokussierende Neutronenleiterdesign vor dem Monochromator beinhaltet darüber hinaus auswechselbare Leiterendstücke für eine optimierte Energie- und Q-Auflösung. Zusammen mit dem variabel einstellbar, doppel-fokussierenden Monochromator und Analysator wird der fokussierende Leiter einen hohen Neutronenfluss über einen großen dynamischen Bereich in ein kleines Volumen am Probenort liefern, bei gleichzeitig sehr guter Energie-Auflösung zu Lasten einer geringfügig reduzierten transversalen Q-Auflösung.
Für Messungen mit guter Q-Auflösung oder die Untersuchung steiler Dispersionskurven können die parabolisch geformten Leiterendstücke durch gerade Leiterendstücke ausgetauscht werden. Störende Einflüsse durch Neutronen mit Wellenlängen höherer Ordnungen können durch einen optional verfügbaren Geschwindigkeitsselektor vor dem Monochromator unterdrückt werden. Für die Positionierung der Probe werden am Probenort motorisierte Translationstische und Wiegen zur Verfügung stehen. Der Spinzustand der gestreuten Neutronen wird mittels einer polarisierenden Mehrkanal-V-Kavität zwischen dem Analysator und dem Detektor analysiert werden können. Im Fall einer hohen Strahldivergenz kann bei Bedarf ein Heusler Analysator von Instrument PANDA anstatt sekundärer Kavität installiert werden.
Als Probenumgebung wird neben einem geschlossenen Kryostaten ein Helmholtzspulenset für longitudinale Polarisationsanalyse zur Verfügung stehen und ein ILL CryoPAD-System der dritten Generation für Neutronenpolarimetrie-Messungen.
Die Konstruktion und Inbetriebnahme von KOMPASS werden durch das BMFTR (ehemals BMBF) mit dem Verbundforschungsprojekt 05K19PK1 gefördert.
- Komplexe (chirale) magnetische Ordnungen, z.B. in seltenen Erden
- Strukturen mit schwacher magnetischer Ordnung
- Quanteneffekte, die im Zusammenhang mit longitudinalen magnetischen Anregungen stehen
- Quantenkritische Anregungen
- Multiferroische und magneto-elektrische Materialien
- Unkonventionelle und Hochtemperatur-Supraleiter
- Itinerant magnetische Systeme
- Dünne Filme und Multilagen
Mit thermischen Neutronen wird KOMPASS vorwiegend im polarisierten Diffraktionsmodus mit longitudinaler Polarisationsanalyse betrieben.
Neutronenleitersystem und sein Design- Endposition des Neutronenleiters NL1, Dimensionen: 60 × 120 mm² (L × B)
- Permanent installierte, polarisierte dreifache V-Kavität für höher einfallende Polarisation von P > 98 %
- Parabolisch fokussierend in der Streuebene
- Wechselbare gerade und parabolisch fokussierende Leiterendstücke für optimierte (E,Q)-Auflösung
- Kompaktes Design mit M-P und P-A Abstände von nur 120 cm, A-D Abstand von 100 cm
- Δλ/λ = 31 %, effektiv bis zu λmin = 2,35 Å Wellenlänge
- Unterdrückt effektiv Kontaminationen höherer Ordnung und senkt den Hintergrund
- Optional kann der Selektor mit einem Blendensystem “Virtuelle Quelle” ersetzt werden, welches sich im Brennpunkt des parabolisch fokussierenden Neutronenleiters befindet
- HOPG (d = 3,355 Å), Dimensionen: 273 × 188 mm2 (L × B)
- 28° < 2ΘM < 135°
- 1,04 Å-1 < ki < 3,87 Å-1
- Zweifach variable Fokussierung
- HOPG (d = 3,355 Å), Dimensionen: 220 × 225 mm2 (L × B)
- -130° < 2ΘA < 130°
- Zweifach variabler Fokussierung
- Optional Heusler Analysator mit variabler horizontaler Fokussierung (Leihgabe von PANDA)
- Kompakte polarisierende V-Kavität
- 15 Kanäle mit Fe/Si doppelseitig beschichtetem Siliziumsubstrat, m = 4,2
- Pf > 96 % für Neutronen mit 1.5 ≤ En ≤ 15 meV
- Optional 10’ und 30’ Kollimatoren
- Integriertes Hallbach-Array
- 2” ³He Rohr (Standard Konfiguration)
- 1” PSD ³He Rohr mit aktiver Länge von 250 mm (optional)
- α0: 20’, 40’
- α1: 10’, 20’, 40’, 80’
- α2: 10’, 20’, 40’, 80’
- α3: 10’, 20’, 40’, 80’
- 30’ und 60’ Radialkollimatoren zwischen fokussierendem Analysator und Detektor zur Unterdrückung der unerwünschten HOPG Diffusionsstreuung
- Energie des einfallenden Strahles: 2,2 meV < Ei < 25 meV
- Streuwinkel am Probenort: 2ΘS bis zu 140°
- Streuwinkel des Analysators: -130°< 2ΘA < 130°
- Energieübertragung: bis zu 20 meV
- Impulsübertragung: bis zu Q = 4,5 Å-1
Der Betrieb mit kalter Quelle ermöglicht das volle Spektrum inelastischer Messungen sowie Messungen mit CryoPAD.
Neutronenleitersystem und sein Design- Endposition des Neutronenleiters NL1, Dimensionen: 60 × 120 mm² (L × B)
- Permanent installierte, polarisierte dreifache V-Kavität für höher einfallende Polarisation von P > 98 %
- Parabolisch fokussierend in der Streuebene
- Wechselbare gerade und parabolisch fokussierende Leiterendstücke für optimierte (E,Q)-Auflösung
- Kompaktes Design mit M-P und P-A Abstände von nur 120 cm, A-D Abstand von 100 cm
- Δλ/λ = 31 %, effektiv bis zu λmin = 2,35 Å Wellenlänge
- Unterdrückt effektiv Kontaminationen höherer Ordnung und senkt den Hintergrund
- Optional kann der Selektor mit einem Blendensystem “Virtuelle Quelle” ersetzt werden, welches sich im Brennpunkt des parabolisch fokussierenden Neutronenleiters befindet
- HOPG (d = 3,355 Å), Dimensionen: 273 × 188 mm2 (L × B)
- 28° < 2ΘM < 135°
- 1,04 Å-1 < ki < 3,87 Å-1
- Zweifach variable Fokussierung
- HOPG (d = 3,355 Å), Dimensionen: 220 × 225 mm2 (L × B)
- -130° < 2ΘA < 130°
- Zweifach variabler Fokussierung
- Optional Heusler Analysator mit variabler horizontaler Fokussierung (Leihgabe von PANDA)
- Kompakte polarisierende V-Kavität
- 15 Kanäle mit Fe/Si doppelseitig beschichtetem Siliziumsubstrat, m = 4,2
- Pf > 96 % für Neutronen mit 1,5 ≤ En ≤ 15 meV
- Optional 10’ und 30’ Kollimatoren
- Integriertes Hallbach-Array
- 2” ³He Rohr (Standard Konfiguration)
- 1” PSD ³He Rohr mit aktiver Länge von 250 mm (optional)
- α0: 20’, 40’
- α1: 10’, 20’, 40’, 80’
- α2: 10’, 20’, 40’, 80’
- α3: 10’, 20’, 40’, 80’
- 30’ und 60’ Radialkollimatoren zwischen fokussierendem Analysator und Detektor zur Unterdrückung der unerwünschten HOPG Diffusionsstreuung
- Energie des einfallenden Strahles: 2,2 meV < Ei < 25 meV
- Streuwinkel am Probenort: 2ΘS bis zu 140°
- Streuwinkel des Analysators: -130°< 2ΘA < 130°
- Energieübertragung: bis zu 20 meV
- Impulsübertragung: bis zu Q = 4,5 Å-1
Instrumentverantwortliche
Dr. Dmitry Gorkov
Telefon: +49 (0)89 289-10754
E-Mail: Dmitry.Gorkov@frm2.tum.de
Dr. Ran Tang
Telefon: +49 (0)89 289-54744
E-Mail: Ran.Tang@frm2.tum.de
KOMPASS
Telefon: +49 (0)89 289-14879
Betreiber
Förderung
Publikationen
Finden Sie alle aktuellen Publikationen zu KOMPASS in unserer Publikationsdatenbank iMPULSE:
Zitiervorlagen für Nutzer
In allen Publikationen, die auf Experimenten an diesem Instrument basieren, müssen Sie einige Würdigungen angeben. Um Ihnen die Arbeit zu erleichtern, haben wir alle nötigen Vorlagen auf dieser Seite für Sie vorbereitet.
Instrumentsteuerung
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