Issues

 / 

1987

 / 

February

  

Reviews of topical problems


Optics of ultracold neutrons and the neutron-microscope problem


Joint Institute for Nuclear Research, 6 Joliot-Curie Str., Dubna, Moscow Region, 141980, Russian Federation

Some problems of the optics of ultracold neutrons (UCNs) are examined. The possibility is discussed of designing high-resolution neutron-optical systems, and in particular, a neutron microscope using UCNs. The problems are analyzed of the specific distortions involving the appreciable action on the motion of UCNs of the Earth's gravitational forces. Experiments on focusing of neutrons are reviewed, the methods of designing neutron-optical systems for UCNs are presented, and the existing neutron-microscope projects are described.

Fulltext pdf (1.1 MB)
Fulltext is also available at DOI: 10.1070/PU1987v030n02ABEH002810
PACS: 03.75.Be, 41.85.Gy, 29.25.Dz, 14.20.Dh (all)
DOI: 10.1070/PU1987v030n02ABEH002810
URL: https://ufn.ru/en/articles/1987/2/b/
Citation: Frank A I "Optics of ultracold neutrons and the neutron-microscope problem" Sov. Phys. Usp. 30 110–133 (1987)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Оригинал: Франк А И «Оптика ультрахолодных нейтронов и проблема нейтронного микроскопа» УФН 151 229–272 (1987); DOI: 10.3367/UFNr.0151.198702b.0229

References (96) ↓ Cited by (23) Similar articles (20)

  1. Yu’? ’K ’v’?’?тр’?’?’?’?ya ’?’?т’?’?’? (’a.: ’R’’, 1955)
  2. Yu’? ’K ’v’?’?тр’?’?’?ы’? ’?сс’?’?’?’?’?’?’?’?ya ’?’? ’?т’?’?’?ыkh ’?’?т’?’?kh (’a.: ’R’’, 1954)
  3. ’Iур’?’?’?ch ’R ’R. ’n’?р’?с’?’? ’B ’E ’s’?’?’?’?’? ’?’?’?тр’?’?’?’? ’?’?’?’?’?kh э’?’?р’?’?’? (’a.: ’v’?у’?’?, 1963)
  4. ’B’?’?’? Yu ’I, ’Iу’?ь’?’? ’B ’K, ’Fру’?ch’?ts’?’?’? ’z ’B ’z’?’?yaр’?’?’?’?’?’?’?ы’? ’?’?’?’?’?’?’?ы’? ’?’?’?тр’?’?ы (’a.: ’Bт’?’?’?’?’?’?т, 1966)
  5. ’Gэ’?’?’? ’Kzh ’K’?фр’?’?ts’?ya ’?’?’?тр’?’?’?’? (’a.: ’R’’, 1957)
  6. ’R’?yu’?’?’? Yu ’B, ’d’?’?р’?’? ’i ’z ’a’?’?’?’?т’?’?ya ’?’?’?тр’?’?’?’?р’?ф’?ya (’a.: ’v’?у’?’?, 1966)
  7. Dachs H (Ed.) Neutron Diffraction (Topics of Current Physics) Vol. 6 (Berlin: Springer-Verlag, 1978)
  8. ’v’?’?’?’? Yu ’O, ’d’?’?р’?’? ’i ’z, Kh’?’?’?’?’? ’F ’lтру’?тур’?’?ya ’?’?’?тр’?’?’?’?р’?ф’?ya (’a.: ’Bт’?’?’?’?’?’?т, 1979)
  9. ’B’?’?’?с’?’?’?р’?’? Yu ’B, Sh’?р’?’?’?’? ’e ’R, Ch’?р ’B ’K’?фр’?’?ts’?’?’?’?ы’? ’?’?т’?’?ы ’? ’?’?’?тр’?’?’?’? ф’?’?’?’?’? (’a.: ’e’?’?р’?’?’?’?’?’?т, 1981)
  10. Koester L Neutron Physics (Springer Tracts in Modern Physics) Vol. 80 (Berlin: Springer-Verlag, 1977) p. 1
  11. ’B’?’?’?с’?’?’?р’?’? Yu ’B ’sу’?’?’?’?’?’?т’?’?ь’?ы’? с’?’?’?ст’?’? ’?’?’?тр’?’?’? (’a.: ’e’?’?р’?’?’?’?’?’?т, 1982)
  12. ’sр’?’?’? ’B ’R Usp. Fiz. Nauk 137 5 (1982); Frank A I Sov. Phys. Usp. 25 280 (1982); ’sр’?’?’? ’B ’R ’v’?’?тр’?’?: ’? ’?yaт’?’?’?сyaт’?’?’?т’?yu ’?т’?рыт’?ya (’a.: ’v’?у’?’?, 1983) с. 43
  13. Klein A G, Werner S A Rep. Prog. Phys. 46 259 (1983)
  14. Rauch H Physica B 120 71 (1983)
  15. ’O’?’?ь’?’?’?’?ch Ya ’G Zh. Eksp. Teor. Fiz. 36 1952 (1959); Zedovich Ya B Sov. Phys. JETP 9 1389 (1959)
  16. Sh’?’?’?р’? ’s ’’ "’p’?ьтр’?kh’?’?’?’?’?ы’? ’?’?тр’?’?ы" ’zр’?’?р’?’?т ’i’O-7135 (’Kу’?’?’?: ’d’RYa’R, 1973); Sh’?’?’?р’? ’s ’’ ’v’?’?тр’?’?’?ы’? ’?сс’?’?’?’?’?’?’?’?ya (’a.: ’v’?у’?’?, 1976) с. 229
  17. Steyerl A Neutron Physics (Springer Tracts in Modern Physics) 80 (Berlin: Springer-Verlag) 57 (1977)
  18. Goiub R, Pendleburv J C Rep. Prog. Phvs. 42 439 (1979)
  19. Smith K F Contemp. Phvs. 21 631 (1980)
  20. ’’уshch’?’?’?’? ’E ’R ’v’?’?тр’?’?: ’? ’?yaт’?’?’?сyaт’?’?’?т’?yu ’?т’?рыт’?ya (’a.: ’v’?у’?’?) 132 (1983)
  21. ’R’?’?’?т’?’?’?ch ’E ’F, ’’уshch’?’?’?’? ’E ’R Fiz. Elem. Chast. At. Yad. 15 330 (1984); Ignatovich V K, Lushchikov V I Sov. J. Part. Nucl. 15 149 (1984)
  22. ’sр’?’?’? ’R ’a ’zр’?р’?’?’? (9) 29 (1972)
  23. ’sр’?’?’? ’R ’a "’E’?’?’?’?’?ы’? с’?’?’?ст’?’? у’?ьтр’?kh’?’?’?’?’?ыkh ’?’?’?тр’?’?’?’?" ’zр’?’?р’?’?т ’i’O-7809 (’Kу’?’?’?: ’d’RYa’R, 1974)
  24. ’sр’?’?’? ’R ’a "’z’?’?’?’?shch’?’?’?’? ’? ’?тр’?zh’?’?’?’? у’?ьтр’?kh’?’?’?’?’?ыkh ’?’?’?тр’?’?’?’?" ’zр’?’?р’?’?т ’i’O-7810 (’Kу’?’?’?: ’d’RYa’R, 1974)
  25. Steyerl A Workshop on Reactor Based Research on Fundamental Physics, Grenoble, France, November 7 - 9; Steyerl A J. Physique Coll. 45 (3) C3-255 (1984)
  26. ’sр’?’?’? ’B ’R ’v’?’?тр’?’?’?’?ya ф’?’?’?’?’?: ’a’?т’?р’?’?’?ы 5-’? ’Eс’?с’?yu’?. ’?’?’?ф. ’?’? ’?’?’?тр’?’?’?’?’? ф’?’?’?’?’?, ’F’?’?’?, 15 - 19 с’?’?тya’?рya 1980 ’?. Т. 1 (’a.: Ts’v’R’R’Bт’?’?’?’?ф’?р’?, 1980) с. 150
  27. ’sр’?’?’? ’B ’R "’zр’?’?’?’?’?ы ’?’?’?уch’?’?’?ya ’?’?’?тр’?’?’?’?’?’? ’?’?’?’?р’?zh’?’?ya" ’zр’?’?р’?’?т ’R’B’e-3409/14 (’a.: ’R’B’e, 1981)
  28. ’’’?’?’?’?у ’’ ’K, ’’’?фsh’?ts ’R ’a’?kh’?’?’?’?’? (’a.: ’v’?у’?’?, 1958)
  29. Chiu C, Stodolsky L Phys. Rev. D 22 1337 (1980)
  30. ’sр’?’?’? ’B ’R "’v’?’?тр’?’?’?ы’? ’?’?т’?рф’?р’?’?тр ’? ’?’?’?’? с’?’?" ’zр’?’?р’?’?т ’R’B’e-3626/14 (’a.: ’R’B’e, 1982)
  31. ’sр’?’?’? ’B ’R Zh. Eksp. Teor. Fiz. 53 935 (1983); A. I. Frank A I Sov. Phys. Tech. Phys. 28 600 (1983)
  32. Lax M Phys. Rev. 85 621 (1952)
  33. ’G’?рыsh’?’?с’?’?’? ’E ’I Ya’?’?р’?’?ya ’?’?т’?’?’? ’?’?’?yaр’?’?’?’?’?’?’?ыkh ср’?’? (’a’?’?с’?: ’R’?’?-’?’? ’G’?’?. у’?-т’?, 1976)
  34. ’’yu’?’?sh’?ts ’E ’’ Zh. Eksp. Teor. Fiz. 52 926 (1967); Lyuboshits V L Sov. Phys. JETP 25 612 (1967)
  35. ’R’?’?’?т’?’?’?ch ’E ’F "’E’?’?’?’?’?’?’?’?ст’?’?’? у’?ьтр’?kh’?’?’?’?’?ыkh ’?’?’?тр’?’?’?’?" ’zр’?’?р’?’?т ’i’O-6681 (’Kу’?’?’?: ’d’RYa’R, 1972)
  36. ’lт’?’?’?’?’?’? ’B ’E Fiz. Elem. Chast. At. Yad. 7 989 (1976); Stepanov A V Sov. J. Part. Nucl. 7 396 (1976)
  37. Sears V F Phys. Rep. 82 1 (1982)
  38. ’Gр’?kh’?’?с’?’?kh ’’ ’a ’E’?’?’?ы ’? с’?’?’?стыkh ср’?’?’?kh (’a.: ’v’?у’?’?, 1973)
  39. ’l’?р’?’?’?’? ’B ’B Yad. Fiz. 33 1173 (1981); Seregin A A Sov. J. Nucl. Phys. 33 622 (1981)
  40. ’a’?с’?’?’?’?’?ch ’l ’E, ’sр’?’?’? ’B ’R ’v’?’?тр’?’?’?’?ya ф’?’?’?’?’?: ’a’?т’?р’?’?’?ы 6-’? ’Eс’?с’?yu’?. ’?’?’?ф. ’?’? ’?’?’?тр’?’?’?’?’? ф’?’?’?’?’?, ’F’?’?’?, 2 - 6 ’?’?тya’?рya 1983 ’?. Т. 4 (’a.: Ts’v’R’R’?т’?’?’?’?ф’?р’?, 1983) с. 36
  41. ’E’?’?’?’?’?’?рс’?’?’? ’E ’E Zh. Eksp. Teor. Fiz. 39 1062 (1960); Vladimirskii V V Sov. Phys. JETP 12 740 (1960)
  42. ’B’?’?’? Yu ’I ’? ’?р. ’zр’?’?р’?’?т ’R’n’e’s-44 (’a.: ’R’n’e’s, 1976)
  43. ’F’?с’?’?’?ts’?’? Yu Yu ’? ’?р. Zh. Eksp. Teor. Fiz. 27 70 (1978); Kosvintsev Yu Yu et al. JETP Lett. 27 65 (1978)
  44. Kügler K S, Paul W, Trinks U Phys. Lett. B 72 422 (1978)
  45. ’B’?’?’? Yu ’I ’? ’?р. ’zр’?’?р’?’?т 16 (’a.: ’R’n’e’s, 1981)
  46. ’B’?’?’? Yu ’I ’? ’?р. Yad. Fiz. 38 122 (1983); Abov Yu G et al. Sov. J. Nucl. Phys. 38 70 (1983)
  47. ’a’?т’?р’? ’R ’a ’Bт’?’?. э’?’?р’?’?ya 27 71 (1969)
  48. Golub R, Carter P Nucl. Instrum. Methods 91 205 (1971)
  49. ’n’?р’?kh’?’? ’I ’R Zh. Tekh. Fiz. 3 1275 (1977); Terekhov G I Sov. Tech. Phys. Lett. 3 526 (1977)
  50. Altarev I S et al. Phys. Lett. B 102 13 (1981)
  51. ’sр’?’?’? ’B ’R "’B’?’?’?’?’?’?ya ’I’?’?’?’?ьт’?’?’? ’? ’?’?т’?’?’? у’?ьтр’?kh’?’?’?’?’?ыkh ’?’?’?тр’?’?’?’?" ’zр’?’?р’?’?т ’R’B’e-3203 (’a.: ’R’B’e, 1979)
  52. ’sр’?’?’? ’R ’a, ’sр’?’?’? ’B ’R Zh. Eksp. Teor. Fiz. 28 559 (1978); Frank I M, Frank A I JETP Lett. 28 516 (1978)
  53. ’Fр’?’?ts’?’? Yu ’B, ’dр’?’?’? Yu ’R ’I’?’?’?’?тр’?ch’?с’?’?ya ’?’?т’?’?’? ’?’?’?’?’?’?р’?’?’?ыkh ср’?’? (’a.: ’v’?у’?’?, 1980)
  54. ’Fр’?’?ts’?’? Yu ’B, ’dр’?’?’? Yu ’R Usp. Fiz. Nauk 141 591 (1983); Kravtsov Yu A, Orlov Yu I Sov. Phys. Usp. 26 1038 (1983)
  55. ’dр’?’?’? Yu ’R ’R’?’?. ’?у’?’?’? ’i’?’?’?’?ф’?’?’?’?’? 9 497 (1966); Orlov Yu I Sov. Radiophys. 9 307 (1966)
  56. ’dр’?’?’? Yu ’R ’R’?’?. ’?у’?’?’? ’i’?’?’?’?ф’?’?’?’?’? 9 657 (1966)
  57. ’dр’?’?’? Yu ’R ’R’?’?. ’?у’?’?’? ’i’?’?’?’?ф’?’?’?’?’? 11 317 (1968); Orlov Yu I Radiophys. Quantum Electron. 11 180 (1968)
  58. Berry M V J. Phys. A 15L 385 (1982)
  59. ’Fр’?’?ts’?’? Yu ’B, ’dр’?’?’? Yu ’R Usp. Fiz. Nauk 132 475 (1980); Kravtsov Yu A, Orlov Yu I Sov. Phys. Usp. 23 750 (1980)
  60. ’Iр’?sh’?’? ’E Ya, ’Fр’?’?ts’?’? Yu ’B Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Radiofiz. 12 886 (1969)
  61. ’I’?’?’?рya’? Yu ’’ ’E’?’?р’?сы ’?’?’?’?’?’?ch’?с’?’?’? т’?’?р’?’? р’?с’?р’?стр’?’?’?’?’?ya с’?’?с’?’?ch’?с’?’?kh ’?’?’?’?. ’Eы’?. 5 (’’.: ’R’?’?-’?’? ’’’?’?’?’?’?р. у’?-т’?, 1961) с. 73
  62. Lushchikov V I Phys. Today 30 42 (1977)
  63. ’’уshch’?’?’?’? ’E ’R, ’sр’?’?’? ’B ’R ’z’?сь’?’? Zh’e’n’s 28 607 (1978); Lushchikov V I, Frank A I JETP Lett. 28 559 (1978)
  64. Steyerl A, Schutz G Appl. Phys. 17 (45) (1978)
  65. ’F’?shу’?’?’?’? ’v ’n, Ch’?’?’?’? ’v ’s ’z’?сь’?’? Zh’e’n’s 30 306 (1979)
  66. Schutz G, Steyerl A, Mampe W Phys. Rev. Lett. 44 1400 (1980)
  67. Gahler R, Kalus J, Mampe W J. Phys. E 13 546 (1980)
  68. Klein A G, Kearney P D, Opat G I Phys. Lett. A 83 71 (1981)
  69. ’l’?’?ch’?’?’?’? ’d ’l. ’sр’?’?’? ’B ’R ’z’?сь’?’? Zh’e’n’s 33 214 (1981)
  70. ’Bр’?у’?’?’?’?’? ’l ’l ’? ’?р. ’z’?сь’?’? Zh’e’n’s 39 486 (1984); Arzumanov S S et al. JETP Lett. 39 590 (1984)
  71. Hermann P et al. Phys. Rev. Lett. 54 1969 (1985)
  72. Klein A G, Opat G I Neutron Interferometry (Eds U Bonze, H Rauch (Oxford: Clarendon Press, 1979) p. 97
  73. Mezei F Commun. Phys. 1 81 (1976)
  74. ’Iу’?’?с’?’? ’B ’I ’? ’?р. "’Rсс’?’?’?’?’?’?’?’?’? ’?’?’?’?’?с’?’?’?’?ыkh ’?’?р’?’?’? ’?’? ’?с’?’?’?’? Ni - Ti ’? Ni58 - Ti" ’zр’?’?р’?’?т №623 (’’.: ’’’RYa’s, 1980)
  75. Yamada S et al. Ann. Rep. Res. Reactor Inst. Kyoto Univ. 11 8 (1978)
  76. ’Kzh’?рр’?р’? ’B, ’G’?р’? ’Kzh ’E’?’?’?’?’?’?’? ’? ’?’?тр’?ch’?уyu ’?’?т’?’?у (’a.: ’v’?у’?’?, 1978)
  77. ’G’?р’? ’a, ’E’?’?ьф ’e ’dс’?’?’?ы ’?’?т’?’?’? (’a.: ’v’?у’?’?, 1970)
  78. ’iус’?’?’?’? ’a ’a ’v’?сф’?р’?ch’?с’?’?’? ’?’?ф’?рkh’?’?ст’? ’? ’?’?т’?’?’? (’a.: ’v’?у’?’?, 1973)
  79. ’’уshch’?’?’?’? ’E ’R ’? ’?р. ’z’?сь’?’? Zh’e’n’s 9 40 (1969); Lushchikov V I et al. JETP Lett. 9 23 (1969), с’?. 16, p. 195
  80. Groshev L V et al. Phys. Lett. B 36 293 (1971)
  81. Steyerl A Nucl. Instrum. Methods 120 369 (1974)
  82. ’Iр’?sh’?’? ’’ ’E ’? ’?р. ’zр’?’?р’?’?т ’i’O-7282 (’Kу’?’?’?: ’d’RYa’R, 1973), с’?. 16, p. 219
  83. ’O’?’?yaт’?’? Yu ’l ’? ’?р. ’Eыс’?’?’?’?’?т’?ch’?ы’? р’?’?’?т’?р ’l’a-2 ’?’?’? эфф’?’?т’?’?’?ы’? ’?ст’?ch’?’?’? у’?ьтр’?kh’?’?’?’?’?ыkh ’?’?’?тр’?’?’?’? (’l’?’?’?shch’?’?’?’? ’d’RYa’R ’i’O-7946) (’Kу’?’?’?: ’d’RYa’R, 1979), с’?. 16, p. 252
  84. ’M’?’?р’?’? ’B ’R ’? ’?р. Yad. Fiz. 19 300 (1974); Egorov A I et al. Sov. J. Nucl. Phys. 19 147 (1974)
  85. Ageron P et al. IAEA-SM-219/58 (1978) p. 53
  86. Altarev I S et al. Phys. Lett. A 80 80 (1980)
  87. Lobashev V M, Serebrov A P J. Physique 45 C3-11 (1984)
  88. Ageron P, Mampe W J. Physique 45 C3-279 (1984)
  89. Golub R, Böning K Proc. 5th Meeting Intern. Collaboration of Advanced Neutron Sources, Julich, June 22-26 (Eds G S Bauer, D Filges) (Julich: Kernforschungsangabe, 1981) p. 99
  90. ’dст’?’?’?’?’?ch Yu ’a, ’l’?р’?yu’? ’R ’v Usp. Fiz. Nauk 137 85 (1982); Ostanevich Yu M, Serdyuk I N Sov. Phys. Usp. 25 323 (1982); Ostanevich Yu M, Serdyuk I N Neutron Physics (Springer Tracts in Modern Physics) 80 (Berlin: Springer-Verlag) 172 (1977)
  91. Sh’?’?’?р’? ’s ’’ Fiz. Elem. Chast. At. Yad. 2 975 (1972); Sh’?’?’?р’? ’s ’’ ’v’?’?тр’?’?’?ы’? ’?сс’?’?’?’?’?’?’?’?ya (’a.: ’v’?у’?’?, 1976) с. 208
  92. Steyerl A et al. Phys. Lett. A 116 347 (1986)
  93. ’B’?т’?р’?’? ’R ’l ’? ’?р. ’z’?сь’?’? Zh’e’n’s 44 269 (1986); Altarev I S et al. JETP Lett. 44 344 (1986)
  94. Steyerl A, Malik S S Physica B+C 137 270 (1986)
  95. ’Bр’?у’?’?’?’?’? ’l ’l ’? ’?р. ’z’?сь’?’? Zh’e’n’s 44 213 (1986); Arzumanov S S et al. JETP Lett. 44 271 (1986)
  96. Steinbach A Cell Biophys. 7 1 (1985)

© 1918–2026 Uspekhi Fizicheskikh Nauk
Email: ufn@ufn.ru Editorial office contacts About the journal Terms and conditions