Instrumento de dispersión de neutrones a bajo ángulo del LAHN dedicado a materia blanda

G. RUMI; P. Y. STEINBERG; F. PSCHUNDER; F. HERRERA; M. J. PENELAS; I. ALLEKOTTE; K. PIERPAULI; J. R. SANTISTEBAN

Congreso; IV Congreso Argentino de Técnicas Neutrónicas, TN|2023; 2023

El Laboratorio Argentino de Haces de Neutrones (LAHN) es un centro de investigación nacional orientado al estudio y caracterización de materiales utilizando técnicas neutrónicas de avanzada. Los instrumentos dedicados a estas técnicas utilizarán las fuentes térmicas y frías del reactor RA-10 que actualmente se encuentra en sus últimas etapas de construcción en el Centro Atómico Ezeiza (Buenos Aires, Argentina). Las facilidades experimentales del LAHN estarán abiertas a la comunidad científica, tecnológica e industrial de la región y del mundo.Dos de los cinco instrumentos que serán instalados en el LAHN en una primera instancia estarán destinados a experimentos de dispersión de neutrones a bajo ángulo (SANS). Uno de ellos fue donado por el Paul Scherrer Institut (PSI), donde estuvo en operación en el SINQ desde 2002 como SANS II [1]. Este SANS se ubicará a la salida de la fuente fría del reactor RA-10 y estará orientado principalmente a estudios en materia blanda y materiales nanoestructurados, con tamaños característicos entre 1 y 100 nm. En este trabajo se presentan las principales características del instrumento como así también los posibles experimentos y entornos de muestra con los que se proyecta contar en una primera fase de operación.Debido a las características del reactor RA-10, se estima que el flujo de neutrones en el lugar de la muestra con el que contará este SANS sea mayor al que poseía en PSI. Contará con un selector de velocidades que permitirá elegir la longitud de onda del haz que incide sobre la muestra entre 4,5 y 20 Å, y se podrá variar la distancia muestra-detector para alcanzar diferentes rangos de q entre 0,002 – 0,35 1/Å. El instrumento contará con un tramo de colimación modificable compuesto de guías de neutrones intercaladas con aperturas de diferente tamaño a fin de elegir la relación adecuada entre flujo y resolución en cada experimento. Para la detección de los haces dispersados se implementará un detector bidimensional de 3He, con un diámetro de 60 cm y 128x128 pixeles de 4,3x4,3 mm2. Entre los principales entornos de muestra que estarán disponibles en un primer momento se encuentra un posicionador de celdas para muestras líquidas y sólidas con control de temperatura entre 6 y 300°C. Además, se planea contar en un futuro cercano con la capacidad de realizar experimentos a baja temperatura, con control de humedad y gases, y entornos con campos magnéticos.[1] Strunz, P., Mortensen, K., & Janssen, S. (2004). SANS-II at SINQ: Installation of the former Risø-SANS facility. Physica B: Condensed Matter, 350(1-3), E783-E786.