摘要 非弹性中子散射 (INS) 是研究固体振动动力学的非常强大的工具。田纳西州橡树岭 SNS 的 VISION 光谱仪在低能量传输下的总通量比其前代产品高出 100 倍,并且具有前所未有的灵敏度。我们将研究 VISION 在 INS 中现在所能达到的极限。从在几分钟内确定可发表质量的 INS 光谱(对于克量范围内的样品),测量毫克范围内样品的信号到直接测定吸附在功能化催化剂上的 2 mmol CO 2 的信号。最后,我们将讨论面临的主要挑战,特别是通过计算机建模和人工智能/机器学习等实现数据分析和解释的自动化方法。 关键词:非弹性中子散射,计算机建模,数据分析 1.简介 VISION 光谱仪位于田纳西州橡树岭散裂中子源 (SNS) 的光束线 16b (BL 16b) 上。VISION 非常独特,因为在大多数情况下,数据分析需要使用 DFT 建模和软件将这些计算机模型转换为可以直接与实验数据进行比较的合成光谱。VISION 是一种间接几何非弹性中子散射光谱仪,在同类仪器中拥有最高的通量和分辨率。主飞行路径距离环境温度下的解耦水慢化剂 16 米 [1]。次要飞行路径为 0.73 米。图 1 所示的次级光谱仪有一个分析器,该分析器由 347 个单晶热解石墨 (PG 002) 晶体(每个晶体面积为 1 cm2)的参数阵列组成,可将散射光束聚焦到 3 个氦管上的一小块区域内。分析器和探测器之间有一个切片铍块,楔块之间有镉片隔开。这些铍滤光片可消除晶体分析器不需要的𝜆/𝑛 反射,起到旁路滤光片的作用。总能量传输范围为 -2 meV 至 1000 meV,并跨越弹性线。对于 5 meV 以上的能量传输,这种仪器的仪器分辨率几乎是能量传输的一小部分 [2]:∆𝜔𝜔 ⁄ ~1.5% (1) 在弹性线上,分辨率为 120 µeV。
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