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MLZ

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85748 Garching

REFSANS

Horizontales Flugzeit-Reflektometer

Dieses Instrument ist auf kalte Neutronen fokussiert. Alle hier angegebenen Parameter beziehen sich auf die aktuelle Betriebsphase des FRM II. Bitte kontaktieren Sie für alle Detailfragen (Experimentdauer etc.) vorab das Instrumentteam!

Instrumentschema REFSANS Instrumentschema REFSANS

REFSANS arbeitet im Time-of-Flight-Modus (TOF), wobei jede Messung bei einem bestimmten Einfallswinkel ein Segment der Reflektivitätskurve liefert. Das nutzbare Wellenlängenband liegt im Bereich von 4 Å bis 7 Å. Der zugängliche Qz-Bereich wird voraussichtlich 5,0 · 10-3 – 0,12 Å-1 umfassen. Die Wellenlängenauflösung kann durch Änderung der Chopper-Parameter zwischen 3 % und 10 % eingestellt werden.

Der Abstand zwischen Probe und Detektor kann zwischen 1,5 und 12 m eingestellt werden.

Typische Anwendungen

Die TOF-basierte Reflektometrie kann zur Charakterisierung von dünnen Schichten im Allgemeinen verwendet werden. Die spekuläre Reflektivität liefert Informationen über die Struktur entlang der Probennormalen. Unter diffuser Geometrie hingegen beobachtet man großflächige Korrelationen in der Ebene in Strahlrichtung.

Typische Reflektometrie-Experimente umfassen:
  • Charakterisierung der Struktur von Polymerdünnschichten unter verschiedenen Umgebungsbedingungen (in einer Feuchtigkeitskammer)
  • Untersuchungen von biologischen Systemen wie Membranen (z. B. Bestimmung der Morphologie und Lokalisierung von Proteinen an Grenzflächen)
  • Metallische Dünnschichten und Multilayer
  • Detektion und Identifizierung von Polymerlamellen in nicht mischbaren Mischungen oder teilkristallinen Systemen
Probenumgebung
  • Huber-Hochpräzisionsgoniometer für Rotation, Translation und Höhe
  • Trioptics Autocollimator-System für eine schnelle, einfache und zuverlässige Probenausrichtung
  • Vibrationsgesteuerte NIMA 602XL Langmuir-Rinne für Studien an Flüssigkeits-Luft-Grenzflächen
  • Gamry Reference 600+ Potentiostat/Galvanostat/ZRA-Gerät für elektrochemische Untersuchungen
  • Magnetische Felder bis zu 7 T
  • Kryostat
  • Julabo Presto A40 Thermostat zur Temperaturregelung im Bereich -20 ≤ T/°C≤ 80
  • Ofen für Untersuchungen an der Festkörper-Luft-Grenzfläche
  • Automatisierbarer Lösungsmittelwechsel für Kontrastvariationstudien
Technische Daten
Probe
  • Größe: 50 × 80 mm2 für Fest-Flüssig- und 70 × 70 mm2 für Fest-Gas-Grenzflächen. Andere Abmessungen sind natürlich möglich.
  • Probenwechsler zur Aufnahme von bis zu fünf Proben
Chopper system (Airbus Defence and Space)
  • Typische Wellenlängen: 4 ≤ λ/Å ≤ 7
  • Wellenlängenauflösung: 3 % ≤ Δλ/λ ≤ 10 %
Optische Systeme
  • Kollimationslänge variabel von 2,5 m bis 8,9 m, definiert durch zwei vertikal einstellbare Schlitze (0 – 12 mm)
  • Maximale Strahlgröße an der Probenposition: 12 mm x 80 mm (H x B)
  • Kippbare optische Elemente, einstellbar auf den Neutronenleiter in zwei Modi: vertikal kollimiert und voll kollimiert. Für NR wird die horizontale Divergenz mit Hilfe von Superspiegeln maximiert (m = 2 – 3)
  • Typische Einfallswinkel für nach unten gebogenen Strahl: 0,70 Grad und 2,75 Grad
Q-Bereich
  • 5.0 · 10–3 ≤ Qz–1≤ 0.12
Detektor (DENEX DNX-700 TN)
  • Hochauflösender, positionsempfindlicher, mehrdrahtiger 3He-Detektor
  • Größe: 500 × 680 mm2
  • Pixelgröße: 2,1 mm (H) × 2,9 mm (V)
  • Abstand Probe – Detektor: von 1,5 m bis 12 m
Erfassungsmodus
  • Listenmodus, der eine Optimierung des Auflösungs-/Intensitäts-Verhältnisses NACH dem Experiment ermöglicht.

Instrumentverantwortliche

Dr. Jean-François Moulin
Telefon: +49 (0)89 289-10762
E-Mail: jean-francois.moulin@hzg.de

Dr. Gaetano Mangiapia
Telefon: +49 (0)89 158860-839
E-Mail: gaetano.mangiapia@hzg.de

Martin Haese
Telefon: +49 (0)89 158860-763
E-Mail: martin.haese@hzg.de

REFSANS
Telefon: +49 (0)89 158860-550

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Publikationen

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Zitierung Instrument

Heinz Maier-Leibnitz Zentrum. (2015). REFSANS: Reflectometer and evanescent wave small angle neutron spectrometer. Journal of large-scale research facilities, 1, A9. http://dx.doi.org/10.17815/jlsrf-1-31

Zitat bitte stets einschließlich DOI.

Galerie

REFSANS
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© W. Schürmann, TUM
GISANS
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Reflexionskurve
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