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- 10 - (7b) wobei 0frei der Streuquerschnitt des freien Atoms, bzw. bei Molekülen die Summe der Streuquerschnitte der freien Einzelatome ist. Da in B die Kernmasse meingeht (Glg. (5», gilt (7) für Kristalle, die aus verschiedenen Atomen bestehen, nur, wenn deren Massen nicht allzu verschieden sind. In diesem Falle kann für m näherungsweise eine mittlere Masse eingesetzt werden. Bei Molekülen ist für m die über das Molekül gemittelte Masse eines Atoms (= Molekulargewicht/Anzahl der Atome im Molekül) einzusetzen. Der inelastische thermische diffuse Streuquerschnitt 0td ist temperatur- und wellenlänqenabhängig. Der Temperaturgang ist, wie aus der Stellung von B in (4) und (7) ersichtlich ist, umgekehrt wie bei der elastischen kohärenten Streuung: der Streuanteil , der bei der elastischen kohärenten Streuung mit steigender Temperatur verlorengeht, findet sich im kohärenten Anteil der thermischen diffusen Streuung wieder. Die thermische diffuse Streuunq kann durch Abkühlung des Filters auf tiefe Temperaturen (Kühlung mit flüssigem Stickstoff) verrinqert werden und damit die Transmissionscharakteristik verbessert werden (siehe z.B. Abb.2, Kurven Q) ,@ , 6J ) . Der inelastische thermische diffuse Streuquerschnitt 0td in der Näherung (7a) ist z.B. in Abb. 2 durch Kurve ® dargestellt. 0td nähert sich für sehr kurze Wellenlängen (A < 0,5 ~) dem freien Streuquerschnitt 0f l' re und geht . in dieser Näherung für lanqwelliqe Neutronen gegen Null. Tatsächlich durchläuft 0td ein Minimum (Minimumwert bei guten Filtern zwischen 0,3 und 1 barn) und steigt für große Wellenlängen etwa proportional zu A wieder an (Abb. 2, Kurven CD ' @ , Q) ). Die Berechnung von 0td in diesem Bereich
- 11 - ist kompliziert [9, 10]. Bei sehr langwelligen Neutronen ist unter Umständen (z.B. Quarz) auch die Absorption nicht mehr zu vernachlässigen, da der Absorptionsquerschnitt ° a ebenfalls proportional zu A - I/v - Gesetz, es ist A - ~ ! - ansteiqt. 2.3 Einkristallfilter Im Unterschied zum polykristallinen Material sind bei einem idealen Einkristall alle Gitternetzebenen, die durch bestimmte Millerindizes hkl charakterisiert sind, parallel ausgerichtet. Stellt man einen Einkristall in einen gut kollimierten, parallelen Neutronenstrahl, so ist die Bragg'sche Beziehung (1) nur für die wenigen Neutronenwellenlängen erfüllt, die eine geeignet orientierte Netzebenenschar im Kristall vorfinden. Laue-Braqg-Streuunq macht sth daher (bei guten Kristallen mit geringer Mosaizität, siehe Abschnitt 3.1) im Verlauf des totalen Wirkungsquerschnittes als Funktion der Wellenlänge höchstens in einigen scharfen Maxima bemerkbar, der Gesamtverlauf wird jetzt jedoch auch im thermischen Bereich durch die inelastische thermische diffuse Streuung bestimmt. Im Unterschied zum polykristallinen Filter zeigt ein Einkristallfilter keine scharfe Filterkante; der totale Wirkungsquerschnitt steiqt von einem Minimalwert (ca.0,3 bis 1 barn) oberhalb Az2 ~ zu kürzeren Wellenlängen hin gemäß (7b) etwa proportional zu 1/A 2 an (z.B. Abb. 2, Kurve QD ) und nähert sich für A < 0,5 ~ dem Wert 0frei' Oie Durchlässigkeit im thermischen und subthermischen Bereich kann durch Kühlung des Filters auf tiefe Temperaturen (Flüssig-Stickstoff-Temperatur) erhöht werden.
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