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基于超导动力学电感传感器的中子透射成像实用测试

超导电性 2021-05-11 v1 核实验

摘要

使用采用延迟线技术的超导(Nb)中子成像系统检测样品,先前研究表明该系统具有高空间分辨率。我们发现,Gd 岛(尺寸在 15 至 130 微米之间,热喷涂于 Si 衬底上)的中子透射图像与扫描电子显微镜(SEM)图像高度吻合。中子透射图像可用于识别热喷涂于 Si 衬底上的连续 Gd2O3 薄膜中的微小空隙,这些空隙在 SEM 图像中无法看见。我们还发现中子透射图像揭示了 Wood 金属样品(组成为 Bi、Pb、Sn 和 Cd)中的图案形成、马赛克特征和共存的枝晶相。这些结果展示了电流偏置动力学电感探测器(CB-KID)系统在材料科学实用研究中的优点。此外,我们发现与之前在 4 K 下进行的研究相比,在更优温度(7.9 K)下操作探测器显著提高了有效探测效率。这是因为超导蜿蜒线平面中热点的有效尺寸随温度升高而增大,使粒子探测更可能发生。

关键词

引用

@article{arxiv.2105.03612,
  title  = {Practical tests of neutron transmission imaging with a superconducting kinetic-inductance sensor},
  author = {The Dang Vu and Hiroaki Shishido and Kazuya Aizawa and Kenji M. Kojima and Tomio Koyama and Kenichi Oikawa and Masahide Harada and Takayuki Oku and Kazuhiko Soyama and Shigeyuki Miyajima and Mutsuo Hidaka and Soh Y. Suzuki and Manobu M. Tanakai and Alex Malins and Masahiko Machida and Shuichi Kawamata and Takekazu Ishida},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2105.03612},
  year   = {2021}
}

备注

19 pages, 6 figures