用于高分辨率光谱学的高频低功率共振射频中子自旋翻转器
仪器与探测器
2024-08-06 v1
摘要
我们提出一种共振模式、横场射频（rf）中子自旋翻转器设计方案，采用高温超导薄膜以确保均匀磁场区域之间的清晰转换。共振模式使其能够实现低功耗、高频操作，但要求磁场内部具有严格的均匀性。该设计在有效频率为 4 MHz、束流尺寸为 ~cm、波长为 0.4 nm 时，实现了约 96.6% 的高效自旋翻转。高频率和效率使其能够实现与当前实现的 rf 翻转器相当性能的高分辨率中子光谱学。最大频率的限制源于该设计的场均匀性。我们使用带有来自有限元仿真的磁场的 Bloch 求解器仿真，对该设计的最大可能效率进行数值分析。我们还讨论了基于实验和仿真结果的提升效率和频率的未来改进方案。
引用
@article{arxiv.2408.02438,
title = {A High-frequency, Low-power Resonant Radio-frequency Neutron Spin Flipper for High-resolution Spectroscopy},
author = {Sam McKay and Stephen J. Kuhn and Jiazhou Shen and Fankang Li and Jak Doskow and Gerard Visser and Steven R. Parnell and Kaleb Burrage and Fumiaki Funama and Roger Pynn},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.02438},
year = {2024}
}