न्यूट्रॉन इंटरफेरोमीटर

भौतिकी में, एक न्यूट्रॉन इंटरफेरोमीटर एक इंटरफेरोमीटर है जो विवर्तन न्यूट्रॉन में सक्षम होता है, जिससे न्यूट्रॉन की लहर जैसी प्रकृति और अन्य संबंधित घटनाओं का पता लगाया जा सकता है।

इंटरफेरोमेट्री
इंटरफेरोमेट्री स्वाभाविक रूप से वस्तु की तरंग प्रकृति पर निर्भर करती है। जैसा कि ब्रोगली का ने अपने पीएचडी थीसिस में बताया, न्यूट्रॉन सहित कण, तरंगों की तरह व्यवहार कर सकते हैं (तथाकथित तरंग-कण द्वैत, जिसे अब क्वांटम यांत्रिकी के सामान्य ढांचे में समझाया गया है)। अलग-अलग व्यतिकरणमापी पथों के तरंग प्रकार्य सुसंगत रूप से निर्मित और पुनर्संयोजित होते हैं जिन्हें विवर्तन के गतिकीय सिद्धांत के अनुप्रयोग की आवश्यकता होती है। न्यूट्रॉन इंटरफेरोमीटर एक्स-रे इंटरफेरोमीटर के समकक्ष हैं और थर्मल न्यूट्रॉन न्यूट्रॉन विकिरण से संबंधित मात्रा या लाभों का अध्ययन करने के लिए उपयोग किया जाता है।

अनुप्रयोग
न्यूट्रॉन इंटरफेरोमीटर का उपयोग न्यूट्रॉन वेवफंक्शन पर मिनट क्वांटम-मैकेनिकल प्रभावों को निर्धारित करने के लिए किया जाता है, जैसे कि अहरोनोव-बोहम प्रभाव का अध्ययन, एक प्राथमिक कण पर काम करने वाला गुरुत्वाकर्षण, न्यूट्रॉन, क्वांटम सिस्टम पर काम करने वाली पृथ्वी का रोटेशन और उन्हें लागू किया जा सकता है न्यूट्रॉन चरण इमेजिंग के लिए, और विवर्तन के गतिशील सिद्धांत के परीक्षण।

निर्माण
एक्स-रे इंटरफेरोमीटर की तरह, न्यूट्रॉन इंटरफेरोमीटर आमतौर पर सिलिकॉन के एक कटोरा ([[क्रिस्टल)]] से बने होते हैं, जो अक्सर 10 से 30 या अधिक सेंटीमीटर व्यास और 20 से 60 सेमी या अधिक लंबाई में होते हैं। आधुनिक अर्धचालक  तकनीक बड़े सिंगल-क्रिस्टल सिलिकॉन बाउल (क्रिस्टल) को आसानी से उगाने की अनुमति देती है। चूँकि बाउल एक एकल क्रिस्टल है, इसलिए बाउल में परमाणुओं को एक नैनोमीटर या एंग्स्ट्रॉम के छोटे अंशों के भीतर, पूरे बाउल में सटीक रूप से संरेखित किया जाता है। इंटरफेरोमीटर सिलिकॉन के तीन स्लाइस को छोड़कर सभी को हटाकर बनाया गया है, जो एक आधार द्वारा सही संरेखण में रखा गया है। (छवि) न्यूट्रॉन पहले स्लाइस पर टकराते हैं, जहां, क्रिस्टल संरचना से विवर्तन द्वारा, वे दो बीमों में अलग हो जाते हैं। दूसरे स्लाइस पर, वे फिर से विवर्तित हो जाते हैं, जिसमें दो बीम तीसरे स्लाइस पर जारी रहते हैं। तीसरे स्लाइस पर, बीम पुन: संयोजित होते हैं, रचनात्मक या विनाशकारी रूप से हस्तक्षेप करते हुए, इंटरफेरोमीटर को पूरा करते हैं। तीन स्लाइसों के सटीक, एंगस्ट्रॉम-स्तर संरेखण के बिना, हस्तक्षेप के परिणाम अर्थपूर्ण नहीं होंगे।

ठंडा न्यूट्रॉन
1980 के दशक में पहला न्यूट्रॉन इंटरफेरोमीटर प्रयोग किया गया था। ठंडे न्यूट्रॉन के साथ प्रयोग हाल ही में हुए हैं। हाल ही में, ठंडे और अतिशीत न्यूट्रॉन के लिए एक न्यूट्रॉन इंटरफेरोमीटर डिजाइन किया गया और सफलतापूर्वक चलाया गया। इस मामले में न्यूट्रॉन-ऑप्टिकल घटकों में तीन झंझरी शामिल हैं। वे कृत्रिम रूप से होलोग्रामिक रूप से उत्पादित होते हैं, यानी, एक प्रकाश-ऑप्टिक दो-तरंग हस्तक्षेप सेटअप के माध्यम से एक फोटो-न्यूट्रॉन-अपवर्तक बहुलक को रोशन करते हैं। ऐसे प्रयोग के लिए यांत्रिक स्थिरता और गणना दर महत्वपूर्ण हैं। इसलिए, कुशल, तापीय और यांत्रिक रूप से स्थिर ऑप्टिकल उपकरणों की आवश्यकता होती है।

संदर्भ

 * V. F. Sears, Neutron Optics, Oxford University Press (1998).
 * H. Rauch and S. A. Werner, Neutron Interferometry, Clarendon Press, Oxford (2000).