Maskinerne i haven

Maskinerne i haven
lig kompetente. Det bør han efter min mening have en kæmpe ære for. Det var sådan set den
måde, det startede på.
Jeg arbejdede med det instrument i ca. 5 år, hvor vi dels udviklede instrumentet, dels
lavede forskellige eksperimenter relateret til magnetisme. Det viste sig dog ret hurtigt, at det
ikke var så velegnet til at være på DR3, fordi der ud af en reaktor kommer det, som man
kalder et hvidt neutronstrålebundt, dvs. neutroner af alle mulige bølgelængder. Vi er imidlertid
kun interesseret i de termiske neutroner, dvs. lavenergineutroner. De mest succesfulde
instrumenter, vi har haft på DR3, er faktisk dem, hvor man ud af det hvide neutron strålebundt
vælger en bestemt bølgelængde, så man har en enkelt bølgelængde, fordi de lav energetiske
neutroner har en bølgelængde, der nogenlunde svarer til de naturlige afstande i faste materialer,
og svingningsfrekvenserne passer også til frekvenser i materialer. Dvs. målestokkene
passer sammen.
HK: Er det det man kalder et monokromatisk beam?
BL: Jo, et monokromatisk strålebundt, det er kun én bølgelængde, eller i hvert fald et snævert
område af bølgelængder. Det var den gængse type. Men det instrument, som jeg fik ansvaret
for, var et instrument, hvor man brugte alle neutroner i det hvide neutronstrålebundt, og så
skulle man finde ud af, hvilke energier der hovedsagelig blev spredt fra det prøveemne, som
man satte op i det hvide strålebundt. For at kunne gøre det, er man nødt til at kunne måle
neutronernes energi, og det gjorde man ved time-of-flight. Det vil sige, at man skal vide hvornår
det hvide neutronstrålebundt starter inde fra reaktorens centrum og hvornår det, efter
spredning, rammer detektoren. Hvis man kender afstanden mellem reaktorens centrum og
detektoren kan man beregne neutronens hastighed, dvs. dens energi, eller ækvivalent dens
bølgelængde. For at bestemmer start og stop tidspunkterne chopper man det hvide neutronstrålebundt,
så der kommer regelmæssige pulser, og med passende elektronik kan man så få
sorteret neutronerne efter ankomsttidspunkt i detektoren. Det hedder time-of-flight teknik.
Man kan f. eks. lave pulser ved at rotere en neutron absorberende skive med et hul i. Hver
gang der er hul igennem, kommer der neutroner ud. Det er selvfølgelig ikke særligt effektivt,
man kan højst få to pulser pr. omdrejning. Man kan godt have en høj intensitet i reaktorens
centrum for alle bølgelængder, men når man chopper strålen er der kun en brøkdel af intensiteten
tilbage. Hvis man derimod udvælger et monokromatisk neutronstrålebundt, så bruger
man al intensiteten ved den pågældende bølgelængde. Og derfor er time-of-flight teknikken
brugt på en reaktor af DR3-typen, hvor der kommer neutroner hele tiden, det der hedder en
steady-state reaktor, ikke særligt effektiv. Derfor blev det instrument simpelthen nedlagt. Vi
brugte det hovedsageligt til at afprøve den teknik.
HK: Hvad hed det instrument?
BL: Det hed TOF (Time-Of-Flight), i modsætning til alle de andre, som kom til at hedde TAS
(Three-Axes-Spectrometer eller Two-Axes-Spectrometer). Arbejdet med time-of-flight
teknikken var dog ikke spildt. Nu bygger man jo mest de pulserende neutronkilder, spallationskilderne.
De er pulsede af natur, og her får man al intensiteten i hver eneste puls, så der
bruger man faktisk i vid udstrækning time-of-flight. Den type instrument, som jeg oprindeligt
brugte på Risø, bruges nu f. eks. på ISIS i England. Det er også den type, man tænker på at
bruge i forbindelse med ESS (European Spallation Source), som er på tegnebrættet og ikke er
vedtaget, men som forhåbentlig bliver det på sigt.
HK: Hvad er en spallation source?
BL: Det er en neutronkilde, hvor man har et eller andet tungt materiale, f.eks. kviksølv (jeg
ved godt, det rent miljømæssigt ikke lyder så godt og der er også andre muligheder), som man
sender stråling ind imod, som så slår neutroner løs.
HK: Det er gammastråler, man bruger?
141