SANS-1

Das Instrument SANS-1 soll dezidiert der Untersuchung von Strukturen in Materialien auf der Längenskala 10 bis 3000 Å dienen. Insbesondere wird die Kleinwinkelstreuung zur Bestimmung von Formen und Größen von dispergierten Partikeln in homogenen Medien genutzt. Dies beinhaltet die Streuung eines monochromatischen Strahls von Neutronen an der Probe sowie die Messung der gestreuten Neutronenintensität als Funktion des Streuwinkels.

Die Technik stellt wertvolle Informationen für ein weites Spektrum von wissenschaftlichen bis zu technologischen Anwendungen zur Verfügung:

• Ausscheidungen in Legierungen
• Chemische Agglomerationen
• Defekte in Materialien, Grenzflächen, Kolloide
• Ferromagnetische Korrelationen im Magnetismus
• Legierungssegregationen
• Polymere, Proteine, biologische Membranen, Viren, Ribosome und Makromoleküle

• Hochtemperaturofen
• Zugmaschine mit Heizvorrichtung
• Magnet (horizontal und vertikal)
• Probenwechsler mit Thermostat
• Kryostat
• Abschreck- & Umformdilatometer

Ein redundantes Laser-Justagessystem wurde zur Positionierung des Neutronenleiters, der Kollimationsblenden, der Untergrundblenden (BGA) und des Lasers selbst in die Neutronenstrahlposition installiert. Zusätzlich kann der Laser unterstützend dazu dienen, die korrekte Positionierung der Probe (einschließlich der Probenumgebung) oder des beam stops zu erhalten.

Primärstrahl

• Neutronenflussmaximum der Quelle: 8 × 10¹⁴ n cm^-2s^-1 (thermisch, ungestört), besonders breite Wellenlängenbandbreite
• S-förmiger Neutronenleiter (NL 4a), Querschnitt 50 mm x 50 mm mit ⁵⁸Ni und Superspiegel (m = 2.0), Cut-off bei λ_c = 3 Å
• mechanischer Geschwindigkeitsselektor mit variabler Geschwindigkei ∆λ/λ = 10% und einem zweiten Geschwindigkeitsselektor mit höherer Auflösung ∆λ/λ = 6%, Wellenlängenbereich 3.5 Å – 30 Å

Polarisation

• zwei V-förmige Fe / Si-Polarisatoren, die den Wellenlängenbereich von 4 – 12 Å abdecken. Eine Polarisationsanalyse mittels ³He ist in Planung.

Quelle-Proben-Abstand

• 2 m bis 20 m in Stufen von 2 m mittels Einfügen von Neutronenleitern
• kreisförmige Lochblenden-Kollimation mit vier Bahnen in der Kollimation (Neutronenleiter, Lochblenden, Laseranordnung und optische Komponenten wie Linsen oder elliptische Leiter sind geplant)

Proben-Detektor-Abstand

• 1.1 m bis 21 m

Probengröße

• bis zu 50 mm Durchmesser

Q-range

• 0.0010 Å^-1 < Q < 2 Å^-1

Detectors

• erster Detektor mit 128 ³He ortsempfindlichen Proportionalzählrohren mit einer Gesamtfläche von 1000 × 1020 mm² und einer Auflösung von 8 mm, laterale Detektorbewegung bis zu 0,5 m, Zählrate über 1 MHz
• zweiter Detektor mit einer Gesamtfläche von 0,5 × 0,5 m², 3 mm x 3 mm Hochauflösender Detektor wird hinter dem ersten Detektor installiert. Dies ermöglicht einen besseren Dynamikbereich und die notwendige Auflösung für eine VSANS Konfiguration mit einem Neutronen Chopper-System. Zusätzlich wird so der dynamische Bereich erweitert und es steht eine flexible Wellenlängenauflösung zur Verfügung.
• eine TISANE Option ist im Aufbau, um zeitaufgelöste Messungen durchzuführen (Zeitauflösung in der Größenordnung von µs). Somit schließt TISANE nahezu die Lücke zu inelastischen Neutronen-Spin-Echo-Messungen.