Ultracold neutron source based on superfluid helium for the PIK Reactor
- 作者: Lyamkin V.A.1, Serebrov A.P.1, Koptyuhov A.O.1, Ivanov S.N.1, Kolomenskiy E.A.1, Vasilev A.V.1
-
隶属关系:
- NRC “Kurchatov Institute” — PNPI
- 期: 编号 9 (2024)
- 页面: 3-11
- 栏目: Articles
- URL: https://archivog.com/1028-0960/article/view/664742
- DOI: https://doi.org/10.31857/S1028096024090012
- EDN: https://elibrary.ru/EITVWJ
- ID: 664742
如何引用文章
详细
A high density ultracold neutron source based on superfluid helium is going to be created in NRC “Kurchatov Institute” — PNPI for scientific research in fundamental physics. The ultracold neutron source is to be installed on the Horizontal Experimental Channel 4 (HEC-4), which is the biggest of available experimental channels of PIK Reactor Complex. Thermal neutron flux density at the channel outlet is expected to be around 3 × 1010 cm–2s–1. The new ultracold neutron source at the PIK Reactor is planned to achieve a density of 2.2 × 103 cm–3 at ultracold neutron neutron guide exit and 200 cm–3 at neutron electric dipole moment spectrometer facility. The designed ultracold neutron guide system is going to support five experimental facilities alternately. At the initial stage the ultracold neutron source is planned to be equipped with already existing PNPI experimental plants: a neutron electric dipole moment spectrometer and neutron lifetime measuring facilities (with a gravitational and magnetic trap). A unique technological cryogenic complex with superfluid helium was designed and realized for this ultracold neutron source. Said complex includes equipment for achieving temperatures down to 1 K and removal of up to 60 W of heat from superfluid helium.
全文:

作者简介
V. Lyamkin
NRC “Kurchatov Institute” — PNPI
编辑信件的主要联系方式.
Email: lyamkin_va@pnpi.nrcki.ru
俄罗斯联邦, 188300, Gatchina
A. Serebrov
NRC “Kurchatov Institute” — PNPI
Email: lyamkin_va@pnpi.nrcki.ru
俄罗斯联邦, 188300, Gatchina
A. Koptyuhov
NRC “Kurchatov Institute” — PNPI
Email: lyamkin_va@pnpi.nrcki.ru
俄罗斯联邦, 188300, Gatchina
S. Ivanov
NRC “Kurchatov Institute” — PNPI
Email: lyamkin_va@pnpi.nrcki.ru
俄罗斯联邦, 188300, Gatchina
E. Kolomenskiy
NRC “Kurchatov Institute” — PNPI
Email: lyamkin_va@pnpi.nrcki.ru
俄罗斯联邦, 188300, Gatchina
A. Vasilev
NRC “Kurchatov Institute” — PNPI
Email: lyamkin_va@pnpi.nrcki.ru
俄罗斯联邦, 188300, Gatchina
参考
- Зельдович Я.Б. // ЖЭТФ. 1959. Т. 36. С. 1952.
- Владимирский В.В. // ЖЭТФ. 1960. Т. 39. С. 1062.
- Базаров Б.А., Ежов В.Ф., Коврижных Н.А., Рябов В.Л., Андреев А.З., Глушков А.Г., Князьков В.А., Крыгин Г.Б. // Письма в ЖТФ. 2016. Т. 42. В. 13. С. 1.
- Serebrov A.P., Lyamkin V.A. // J. Neutron Res. 2022. V. 24. № 2. P. 145. https://www.doi.org/10.3233/JNR-220007
- А.с. 1178243 (СССР). Устройство для получения холодных и ультрахолодных нейтронов. / Ленинградский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова. Алтарев И.С., Ефимов Н.А., Лобашев В.М., Серебров А.П. // 1983. С. 4.
- А.с. 1414197 (СССР). Устройство для получения холодных и ультрахолодных нейтронов. / Ленинградский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова. Алтарев И.С., Ерозолимский Б.Г., Кирсанов С.Г., Кузнецов И.А., Серебров А.П. // 1986. С. 4.
- Алтарев И.С., Боровикина Н.В., Булкин А.П., Весна В.А., Гарусов Е.А., Григорьева Л.А., Егоров А.И., Ерозолимский Б.Г., Ерыкалов А.И., Захаров А.А., Иванов С.Н., Кезерашвили В.Я., Кирсанов С.Г., Коломенский Э.А., Коноплев К.А., Кузнецов И.А., Лобашев В.М., Маслов Н.Ф., Митюхляев В.А., Окунев И.С., Песков Б.Г., Петров Ю.В., Пикулик Р.Г., Пирожков А.Н., Порсев Г.Д., Серебров A.П., Соболев Ю.В., Тальдаев Р.Р., Шустов В.А., Щебетов А.Ф. // Письма в ЖЭТФ. 1986. T. 44. В. 6. С. 269.
- Steyerl A., Nagel H., Schreiber F.X., Steinhauser K.A., Gähler R., Gläser W., Ageron P., Astruc J.M., Drexel W., Gervais G., Mampe W. // Phys. Lett. A. 1986. V. 116. № 7. P. 347. https://www.doi.org/10.1016/0375-9601(86)90587-6
- Swenson C. // Phys. Rev. 1950. V. 79. № 4. P. 626. https://www.doi.org/10.1103/PhysRev.79.626
- Ахиезер A.И., Померанчук И.Я. // ЖЭТФ. 1945. Т. 16. С. 391.
- Golub R., Pendlebury J.M. // Phys. Lett. A. 1977. V. 62. P. 337. https://www.doi.org/10.1016/0375-9601(77)90434-0
- McClintock P.V. // Cryogenics. 1978. V. 18. P. 201. https://www.doi.org/10.1016/0011-2275(78)90002-4
- Yoshiki H., Nakai H., Gutsmiedl E. // Cryogenics. 2005. V. 45. P. 399. https://www.doi.org/10.1016/j.cryogenics.2005.01.007
- Zimmer O. // Europ. Phys. J. C. 2010. V. 67. P. 589. https://www.doi.org/10.1140/epjc/s10052-010-1327-1
- Martin J., Franke B., Hatanaka K., Kawasaki S., Picker R. // Nucl. Phys. News. 2021. V. 31. № 2. P. 19. https://www.doi.org/10.1080/10619127.2021.1881367
- Piegsa F.M., Fertl M., Ivanov S.N., Kreuz M., Leung K.K.H., Schmidt-Wellenburg P., Soldner T., Zimmer O. // Phys. Rev. C. 2014. V. 90. P. 015501. https://www.doi.org/10.1103/PhysRevC.90.015501
- Leung K.K.H., Muhrer G., Hügle T., Ito T.M., Lutz E.M., Makela M., Morris C.L., Pattie Jr. R.W., Saunders A., Young A.R. // J. Appl. Phys. 2019. V. 126. P. 224901. https://www.doi.org/10.1063/1.5109879
- Kawasaki S., Okamura T. // EPJ Web of Conf. 2019. V. 219. P. 10001. https://www.doi.org/10.1051/epjconf/201921910001
- Ковальчук М.В., Воронин В.В., Григорьев С.В., Серебров А.П. // Кристаллография. 2021. Т. 66. № 2. С. 191. https://www.doi.org/10.31857/S0023476121020065
- Leung K.K.H, Ivanov S., Piegsa F.M., Simson M., Zimmer O. // Phys. Rev. C. 2016. V. 93. P. 025501. https://www.doi.org/10.1103/PhysRevC.93.025501
- Серебров А.П., Лямкин В.А., Прудников Д.В., Кешишев К.О., Болдарев С.Т., Васильев А.В. // ЖТФ. 2017. Т. 87. Вып. 2. С. 301. https://www.doi.org/10.21883/JTF.2017.02.44142.1941
- Серебров А.П., Лямкин В.А., Фомин А.К., Онегин М.С. // ЖТФ. 2022. Т. 92. Вып. 6. С. 327. https://www.doi.org/10.21883/JTF.2022.06.52522.21-22
- Altarev I.S., Borisov Yu.V., Brandin A.B., Egorov A.I., Ezhov V.F., Ivanov S.N., Lobashov V.M., Nazarenko V.A., Porsev G.D., Ryabov V.L., Serebrov A.P., Taldaev R.R. // Nucl. Phys. A. 1980. V. 341. P. 269. https://www.doi.org/10.1016/0375-9474(80)90313-9
- Фомин А.К., Серебров А.П. // ЖТФ. 2022. Т. 92. Вып. 2. С. 15. https://www.doi.org/10.21883/JTF.2022.02. 52025.261-21
- Abel C., Afach S., Ayres N.J., Baker C.A., Ban G., Bison G., Bodek K., Bondar V., Burghoff M., Chanel E., Chowdhuri Z., Chiu P.J., Clement B., Crawford C.B., Daum M., Emmenegger S., et al // Phys. Rev. Lett. 2020. V. 124. P. 081803. https://www.doi.org/10.1103/PhysRevLett.124.081803
补充文件
