用蒙特卡罗模拟评估斩波光谱仪4SEASONS的仪器分辨率

利用相关技术提高中子散射谱的性能

Enhanced Performance Neutron Scattering Spectroscopy by Use of Correlation Techniques

中子相关光谱学可以在相同的能量分辨率下在入射束强度上超过直接光谱学多达两个数量级。然而，在相关算法的数据减少计数噪声的传播是不利的最低强度部分的观测光谱。为了减轻这种影响，在脉冲中子源，我们提出了两个维度的飞行时间记录每个中子探测事件：相对于两个中子源脉冲和旋转相位的伪随机束调制统计斩波器。我们已经确定了一个配方的数据减少算法，通过匹配的数据处理时间通道宽度的固有时间分辨率的斩波器，这使得重建的直接时间的飞行光谱的准确性和独立的所有其他贡献的仪器分辨率。在不改变统计斩波器或其速度的情况下，提出了两种方法来最灵活地选择强度与分辨率：在实验期间改变光束窗口的大小或在实验之后改变数据简化算法中的强度和分辨率选项。后者是一个独特的和非常有前途的新的潜力提供的相关方法。此外，它显示出对外部背景的灵敏度降低，这也是由于高得多的信号强度。这对于将操作范围扩展到更高的中子能量特别有利。在热和热中子振动光谱学中，与使用传统斩波器相比，统计斩波器方法使我们能够实现谱仪效率的非常显着的增益。光谱中最强特征的高强度和对样品独立背景的灵敏度降低使得相关光谱成为研究小样品的最有力的选择。