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RESEDA
Resonanz-Spin-Echo-Spektrometer
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!
Das Neutronen Resonanz Spin-Echo Spektrometer RESEDA (Resonance Spin Echo for Diverse Applications) erforscht langsame Dynamiken und Fluktuationen in harter und weicher kondensierter Materie. RESEDA sitzt an der Endposition des Leiters NL5-S in der Neutronenleiterhalle West. Nach einer grundlegenden Überarbeitung erlaubt RESEDA nun longitudinale NRSE Spektroskopie und den Einsatz von longitudinaler MIEZE (Modulation of Intensity with zero effort) mit sub-µeV Auflösung und unerreichtem dynamischen Bereich. Im Betrieb als MIEZE Spektrometer können Daten ohne zusätzlichen Aufwand unter depolarisierenden Probenumgebungen (bspw.sehr großen Magnetfeldern) aufgenommen werden. Ebenso können depolarisierende Proben wie Ferromagnete oder Supraleiter und stark inkohärent streuende Materialien die z.B. Wasserstoff enthalten untersucht werden.
RESEDAs LNRSE Option stellt ein Setup ähnlich einem konventionellen NSE Spektrometer dar. Konventionelle NSE Spulen zwischen den resonanten Flippern können für die Feld-Abzugsmethode verwendet werden, wobei der dynamische Bereich sehr stark erweitert wird. Typische momentan erreichbare Impulsüberträge bewegen sich zwischen 0.035 Å-1 und 1 Å-1. Bemerkenswerterweise sind sogar für die höchste bisher erreichte Auflösung von über 50 ns keine Korrekturspulen notwendig.
Ein Alleinstellungsmerkmal von RESEDA stellt das MIEZE Setup für Untersuchungen unter depolarisierenden Eigenschaften dar. MIEZE zeigt sich auch sehr erfolgreich in der Kombination mit Kleinwinkelstreuung (MIEZE-SANS) wobei wissenschaftliche Herausforderungen in Ferromagneten, supraleitenden Vortex-Gittern und magnetischen Skyrmionen kürzlich angegangen wurden. Durch die Analyse der Phase der Neutronen-Polarisation erlaubt sie inelastische Messungen wie sie in ferromagnetischem Eisen demonstriert wurden, wobei die intermediäre Streufunktion eine oszillatorische Komponente aufweist. Der übliche Bereich der Streuvektoren bewegt sich zwischen 0.005 Å-1 und 1.7 Å-1 bei Spin-Echo Zeiten von 0.031 ps bis zu 2.5 ns. Für den Neutronennachweis wird bei der MIEZE Option ein spezieller positionssensitiver Cascade 2D Detektor mit einer aktiven Fläche von 200 × 200 mm2 verwendet. Eine Anwendung um den Reduktionsfaktor des Messsignals für verschiedene Probengeometrien zu berechnen kann hier gefunden werden.
- Dynamik und Diffusion von Polymerschmelzen
- Dynamik von Wasser in porösen Medien
- Diffusionsprozesse in ionischen Liquiden
- Dynamiken von weichen biologischen Systemen
- Einfrieren von Gläsern und Spin-Gläsern
- Kritische magnetische Fluktuationen
- Schmelzen von supraleitenden Vortex-Gittern
- Dynamik von Quantenphasenübergängen
- Dynamik von dünnen magnetischen Schichten
- Emergente Anregungen in Quantenmagneten
An RESEDA ist die komplette Probenumgebung des MLZ verwendbar. Depolarisierende Umgebungen sind auf MIEZE Experimente beschränkt.
- Verfügbare Temperatur-Bandbreite: 50 mK (Entmischungseinsatz, siehe unten) bis über 1300 K (Hochtemperaturofen, nicht-depolarisierend)
- Maximales Magnetfeld: 12 T
- Verfügbare Kryostaten:
- Pulsrohrkühler: (3.5 K < T < 300 K)
- 3He Einsatz: (450 mK < T < 300 K)
- Entmischungs-Einsatz: (50 mK < T < 6 K)
- Neutronenleiter: NL5-S
- Strahldurchmesser: 36 × 36 mm2
- Wellenlängenbereich: λ = 3.5 – 6 Å
- Breite der Wellenlängenverteilung: Δλ/λ = 9 – 17 %
- Polarisator: doppelte V-Kavität (Länge: 2 m, Beschichtung: m = 5)
- Kollimation (optional):
- zwei motorisierte Schlitze 0 – 50 mm Öffnung
- gekreuzte Kollimatoren 20’, 40’, und 80’
Spektrometer:
Zwei Spektrometerarme: MIEZE (SANS Messungen möglich) und L-NRSE- MIEZE:
- Transmissionsbender 40 × 40 mm² m = 5
- Detektor: CASCADE 2D PSD 200 × 200 mm², 100 ns Zeitauflösung
- L-NRSE:
- Detektor: ³He Zähler 25.4 mm (1 Zoll) Durchmesser
- Fluss am Selektor: φ ≥ 5 · 108 n cm-2 s-1 (at λ = 3.5 Å)
- Fluss am Probenort: φ ≥ 5 · 105 n cm-2 s-1 (at λ = 3.5 Å)
- Maximaler Streuwinkel: 2θ = 93° (L-NRSE), 55° (MIEZE)
- Maximum Streuvektor: L-NRSE: Q = 2.5 Å-1, L-MIEZE: Q = 1.7 Å-1 (at λ = 3.5 Å)
- Spin-Echo Zeit Bereich: τ = 0.00003– 4.5 ns (at λ = 3.5 Å)
- Energieauflösung: 0.27 – 1.343 µeV
- Maximaler Energieübertrag: 6.7 meV (at λ = 3.5 Å)
Instrumentverantwortliche
Dr. Johanna K. Jochum
Telefon: +49 (0)89 289-14760
E-Mail: johanna.jochum@frm2.tum.de
Dr. Philipp Bender
Telefon: +49 (0)89 289-14760
E-Mail: philipp.bender@frm2.tum.de
RESEDA
Telefon: +49 (0)89 289-14874
Betreiber
News
Publikationen
Finden Sie alle aktuellen Publikationen zu RESEDA in unserer Publikationsdatenbank iMPULSE:
Zitierung Instrument
Heinz Maier-Leibnitz Zentrum. (2015). RESEDA: Resonance spin echo spectrometer. Journal of large-scale research facilities, 1, A14. http://dx.doi.org/10.17815/jlsrf-1-37
The longitudinal neutron resonant spin echo spectrometer RESEDA. In: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 939, S. 22–29.
C. Franz, O. Soltwedel, C. Fuchs, S. Säubert, F. Haslbeck, A. Wendl et al. (2019): DOI: 10.1016/j.nima.2019.05.056.
Zitat bitte stets einschließlich DOI.
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