Ett bra förhållande mellan signal och bakgrund är avgörande för ett framgångsrikt resultat till ett neutronförsök. Tyvärr, en del vanligt provmiljöutrustning producerar oönskade signaler som döljer dem som kommer från de prover som undersöks.

Eddy Lelièvre-Berna, E. Bourgat-Lami, J. Gonthier, Y. Memphis. E. Suard och X. Tonon vid ILL, R. Ned på ISIS, Victor Laliena från ICMA i Spanien och Lambert van Eijck från TU Delft i Nederländerna, har tittat specifikt på tre av de mest använda provmiljöerna - provburkar, cryostats och cryofurnaces - för att se om dessa oönskade signaler kan sänkas.

Provburkar

Dessa behållare används för att studera pulverprover vid mycket låga temperaturer. Vanligtvis, de är gjorda av aluminium eller vanadin och teamet har undersökt nullmatrismaterial som reducerar den koherenta spridningslängden till noll. De undersökta materialen var titanlegeringen TiZr och en vanadinlegering innehållande cirka 6% nickel. Vid test på PEARL vid TU Delft, de reducerade båda bakgrunden jämfört med standardprovburk. Null-matris vanadin, vilket minskade bakgrunden med 33%, används nu av instrumentteam på ILL.

Kryostater

Svansen på en standardkryostat som används i tid-för-flyg-läge har omformats runt gadoliniumoxidfolieabsorberande neutroner som inte är riktade till detektorn. 3-lagerskammaren i vilken provet och gadoliniumfolien kyls in är nu mycket tunn och tillverkad av en stark aluminiumlegering. Dessa komponenter minskar antalet neutroner som inte sprids i detektorns riktning och därför inte bidrar till bakgrundsbrus. Med denna utveckling, jämförelsemätningar visade att signal-till-bakgrund-förhållandet vid låga energier har förbättrats upp till en faktor 3.

Parallellt, värmeväxlaren i kryostaten modifierades också för att påskynda kylning och uppvärmning med en faktor 3, vilket kommer att spara tid under experiment och minska förlusten av stråltid.

Cryofurnaces

Cryofurnaces är kryostater som kan arbeta över rumstemperatur upp till cirka 350 ° C. En ny svans för de kristallugnar som används på pulver och flytande diffraktometrar, känd för dåliga signal-till-bakgrund-förhållanden, gjordes om med ett mycket tunnare vanadinrör som löddes till två värmeväxlare. Det tunnare röret fastnar mellan två värmeväxlare för att påskynda temperaturförändringar och minska de stora temperaturgradienterna vid provpositionen. Efter första problem med lödningsprocessen, den nya utrustningen kunde testas på D2B vid ILL.

Den nya svansen har minskat bakgrunden med hälften. Kyl- och uppvärmningstiderna har också förbättrats avsevärt. Nu har tre kryokällare vid ILL uppgraderats.