Tuning Neutron Resonance Spin-Echo Spectrometers with Pulsed Beams
Tuning Neutron Resonance Spin-Echo Spectrometers with Pulsed Beams
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用脉冲束调谐中子共振自旋回波谱仪
DOI：
10.1103/physrevapplied.14.054032
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发表时间：
2020
影响因子：
4.6
通讯作者：
Kawabata Yuji
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Oda Tatsuro;Hino Masahiro;Endo Hitoshi;Seto Hideki;Kawabata Yuji
涉及脉冲束的中子自旋回波光谱技术可用于有效地获取凝聚态物质的各种时空相关性。在本研究中，全面研究了该技术的特点，特别是基于中子自旋和能量的量子态操纵的脉冲束零努力强度调制（MIEZE）。考虑脉冲中子束的特性，建立了MIEZE结合飞行时间法（TOF MIEZE）的公式。此外，引入了一个参数，即失谐参数，作为从优化仪器状态（称为自旋回波条件）失谐幅度的度量。系统地研究了各种配置下 TOF MIEZE 产生的中子强度信号的相移和频移。发现失谐参数等于相位对TOF的导数，其零点对应于自旋回波条件。使用强脉冲中子源进行的实验很好地验证了所建立的公式对相移和频移的理论预测。失谐参数有助于阐明TOF MIEZE技术的原理，并可以为光谱仪的实施和优化提供实用指导。
The neutron spin-echo spectroscopy technique involving pulsed beams can be used to effectively access a wide range of space-time correlations of condensed matter. In this study, the features of this technique, in particular, the modulation of the intensity with zero effort (MIEZE) by using pulsed beams, which is based on the quantum-state manipulation of the neutron spin and energy, are comprehensively examined. A formulation of the MIEZE combined with the time of flight method (TOF MIEZE) is established by considering the characteristics of the pulsed neutron beams. Moreover, a parameter, namely, the detuning parameter, is introduced as a measure of the magnitude of detuning from the optimized instrumental state, known as the spin-echo condition. The phase and frequency shifts of the neutron intensity signals resulting from the TOF MIEZE under various configurations are investigated systematically. It is found that the detuning parameter equals the derivative of phase with respect to the TOF, whose zero-point corresponds to the spin-echo condition. The theoretical predictions on phase and frequency shifts by the established formulation are well validated by the experiments using an intense pulsed neutron source. The detuning parameter helps clarify the principle of the TOF MIEZE technique and can provide practical guidance regarding the implementation and optimization of spectrometers.
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DOI：
10.1016/j.nima.2013.03.010
发表时间：
2013
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通讯作者：
P. Boni
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DOI：
--
发表时间：
2003
期刊：
影响因子：
--
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通讯作者：
K. Sakai
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通讯作者：
P. Falus