对于大多数中子实验,不足以简单地具有强烈的中子束,我们还需要具有明确界定的光束。在谈论一个明确的光束时,我们的意思是我们经常想控制中子的能量或波长,有时我们希望精确控制中子在击中样品之前行驶的方向,我们可能想控制正是他们击中样本的位置。这三个目标中的第一个可以通过斩波者或分析仪来实现。另外两个可以分别通过准直器和狭缝实现。您可以阅读更多关于这些不同部分的中子仪器中的更多信息中子仪表理论页面。所有这些调整或改进的一个共同特征是,每次这样做时都会失去中子束的强度,因此在我们需要的光束和我们需要多大程度的情况下,它始终是一个折衷。执行实验。中子束的要求在不同的中子技术之间变化。例如,在中子成像中,我们不需要明确的中子波长,我们只需要大量的强度,但在准弹性中子散射(QENS)中知道中子的能量至关重要!

数字。切割机在中子束中的应用视图。
通过飞行时间(TOF)分析,找到或排序中子波长的简单有效的方法。简单地说,如果我们知道从点到B到B需要中子的时间,我们知道点A和B之间的距离,那么我们可以计算中子的速度。那么我们如何知道中子被发出的时间?如果我们在主持人之后插入带有开口狭缝的旋转盘,在光束之后,在光束中,我们只允许中子在横切位置处于光束位置时通过。通过调整光盘的转速,我们可以用明确定义的起点和时间将从主持人发出的光束脉冲切成一个或多个中子。盘斩波器通常具有0.5-1米的半径。
有时,用间隔较近、开口较宽的反向旋转圆盘对,来产生速度范围较大的短脉冲中子。这种斩波系统有时被称为脉冲整形斩波器,因为它在我们的实验中定义了中子的脉冲形状。
我们还可以使用斩波器对在我们的实验中仅允许窄范围的中子速度,但在这种情况下,斩波器进一步分开,开口狭窄。只有特定速度范围内的中子将在同一时间尺寸中的两个切换器之间的距离,它需要第二个斩波器旋转,因此其开口允许中子通过。具有正确速度的那些中子将达到实验,其余的将被第二斩波器移除。因此,该设置称为速度选择斩波器或单色刀片斩波器,因为它选择了我们在实验中使用的中子速度,因此选择了波长和能量。
第三种斩波器是所谓的框架重叠斩波器。非常缓慢的中子可以在脉冲整形和速度选择斩波器之间具有飞行时间,使得它们能够通过速度选择器与所谓的帧重叠中的下一个脉冲进行通过速度选择器。这种情况最终将导致实验中不希望的或意外速度的中子。通过插入第三斩波器以将它们切开并因此移除框架重叠,可以除去这些中子。