Phase correction method in a wide detector plane for MIEZE spectroscopy with pulsed neutron beams
Phase correction method in a wide detector plane for MIEZE spectroscopy with pulsed neutron beams
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脉冲中子束 MIEZE 光谱宽探测器平面相位校正方法
DOI：
10.1016/j.nima.2021.165616
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Kawabata Yuji
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Oda Tatsuro;Endo Hitoshi;Ohshita Hidetoshi;Seya Tomohiro;Yasu Yoshiji;Nakajima Taro;Hino Masahiro;Kawabata Yuji
在这项研究中，我们提出了一种相位校正方法的中子自旋回波光谱，称为调制强度与零努力使用飞行时间的方法（TOF-MIEZE）。MIEZE信号的相位敏感地随中子飞行路径长度而变化。从样品位置到平坦检测器平面的几何长度根据检测器平面上的位置而不同。对相移信号进行积分可以仅通过几何路径长度偏差来降低信号对比度。为了准确测量对应于中间散射函数的对比度衰减，必须校正位置相关相移。通过根据路径长度偏差、MIEZE频率和中子波长在时间上移动MIEZE信号来执行数据校正。在计算路径长度偏差时，假设样品为点散射体，同时考虑探测器倾斜。讨论了TOF-MIEZE信号的频移与光程偏差的关系，这有助于量化大于2 π的相移。用32× 32 cm 2面积探测器对弹性样品散射的200 kHz TOF-MIEZE信号进行了相位校正。
In this study, we propose a phase correction method for a type of neutron spin echo spectroscopy, known as modulation of intensity with zero effort using a time-of-flight method (TOF-MIEZE). The phase of the MIEZE signal sensitively varies with the neutron flight path lengths. The geometrical lengths from the sample position to the flat detector plane differ depending on the positions on the detector plane. Integrating the phase-shifted signals may decrease the signal contrast solely through the geometrical path-length deviations. To measure the decrement of contrast accurately, which corresponds to the intermediate scattering function, the position-dependent phase shifts must be corrected. The data correction is performed by shifting the MIEZE signal in time depending on path-length deviations, the MIEZE frequency, and neutron wavelengths. In the calculation of path-length deviations, the sample is assumed to be a point scatterer while a detector inclination is taken into account. We also discuss the relation between the frequency shift of TOF-MIEZE signal and path-length deviation, which is helpful to quantify phase shifts larger than 2 π. The presented phase correction method is demonstrated with a 32× 32 cm 2 area detector for a 200 kHz TOF-MIEZE signal scattered from an elastic sample.
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Kawabata Yuji