用于复杂（生物）系统动力学的弹性散射能谱（ESS）的中子自旋回波概念

最近，一种用于复杂（生物）系统动力学的新型中子能谱被提出 [A. Benedetto, and G. J. Kearley, Sci. Rep. 6, 34266, (2016)]。这种能谱在仅需以无参数方式获取整体弛豫时间的情况下（例如在复杂系统中）非常理想，因为它仅需要作为能量分辨率函数的弹性散射强度。这被称为“弹性散射能谱”（ESS）。它基于在对应于系统整体弛豫时间的能量分辨率值处弹性散射强度的拐点。更适合反应堆源的恒定波长（CW）选项和更适合散裂源的飞行时间（TOF）选项已被提出，在此我们考察基于中子自旋回波（NSE）的第三种选项的概念，称为 ESS-NSE。原则上，这仅包括在相对强烈的弹性回波条件下测量作为分辨率函数的去极化，其基本装置与标准自旋回波类似。在其基本装置下，ESS 自旋回波可在从纳秒到几十皮秒的时间范围内跨越 5 个数量级，能够探测到比最近提出的 CW 和 TOF 选项更慢的弛豫过程。然而，空间聚焦对于生物系统的小样品尺寸非常重要，因此我们还探讨了如何通过塑造磁场使小中子束聚焦在样品上。