Выпуски

 / 

2026

 / 

сентябрь

  

Приборы и методы исследований


Времяпролётные нейтронные рефлектометры на компактных источниках нейтронов для промышленного применения

  а,  а,  б, в
а Институт физики металлов имени М.Н. Михеева, Уральское отделение РАН, ул. С. Ковалевской 18, Екатеринбург, 620108, Российская Федерация
б Санкт-Петербургский государственный университет, Университетская набережная 7–9, Санкт-Петербург, 199034, Российская Федерация
в Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт» ФГБУ Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова, Орлова роща, Гатчина, Ленинградская обл., 188300, Российская Федерация

Рассмотрены три модели времяпролётных нейтронных рефлектометров, работающих на компактных ускорительных источниках нейтронов (КИН). КИН могут строиться на территории промышленных предприятий, а рефлектометры — становиться частью технологического процесса производства промышленных образцов для экологии, водородной энергетики, химической, строительной и электронной промышленности. Изложены научные и технологические основы уже разработанного в России КИН-проекта DARIA с плотностью потока до 1012 н ∙ с-1см-2, частотой и длительностью импульсов, оптимальными для исследований нейтронными методами. Представлен обзор широкого круга задач, решённых для промышленных применений.

Текст pdf (792 Кб)
Адрес для корреспонденции:
Ключевые слова: компактный ускорительный источник нейтронов, многослойные структуры и тонкие плёнки, нейтронная рефлектометрия для промышленных приложений
PACS: 07.60.Hv, 28.20.Cz, 29.25.Dz (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2026.08.040174
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2026/9/d/
Цитата: Григорьева Н А, Кравцов Е А, Григорьев С В "Времяпролётные нейтронные рефлектометры на компактных источниках нейтронов для промышленного применения" УФН 196 988–1002 (2026)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

поступила: 14 июля 2026, 11 августа 2026

English citation: Grigoryeva N A, Kravtsov E A, Grigoriev S V “Time-of-flight neutron reflectometers at the compact neutron sources for industrial applicationsPhys. Usp. 69 (9) (2026); DOI: 10.3367/UFNe.2026.08.040174

Список литературы (162) ↓ Похожие статьи (20)

  1. Grünberg P et al Phys. Rev. Lett. 57 2442 (1986)
  2. Binasch G et al Phys. Rev. B 39 4828 (1989)
  3. Baibich M N et al Phys. Rev. Lett. 61 2472 (1988)
  4. Боднарчук В И и др Кристаллография 67 (1) 57 (2022); Bodnarchuk V I et al Crystallogr. Rep. 67 50 (2022)
  5. Аксенов В Л УФН 196 965 (2026); Aksenov V L Phys. Usp. 69 (9) (2026)
  6. Silverman I et al AIP Conf. Proc. 1962 020002 (2018)
  7. Mardor I et al Front. Phys. 11 1248191 (2023)
  8. Sato H et al EPJ Web Conf. 298 05006 (2024)
  9. Furusaka M et al Phys. Proced. 60 167 (2014)
  10. Otake Y EPJ Web Conf. 231 01009 (2020)
  11. Kobayashi T et al Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A 994 165091 (2021)
  12. Otake Y et al Nucl. Phys. News 33 (2) 17 (2023)
  13. Kino K et al EPJ Web Conf. 231 01002 (2020)
  14. Tasaki S et al Phys. Proced. 60 181 (2014)
  15. Wang S et al Phys. Proced. 60 310 (2014)
  16. Baxter D V Neutron News 31 (2-4) 44 (2020)
  17. Ma Z et al Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A 1009 165479 (2021)
  18. Brückel T et al EPJ Web Conf. 286 02003 (2023)
  19. Wang M-W et al Nucl. Sci. Tech. 30 23 (2019)
  20. Wei J et al Proc. of the 23rd Particle Accelerator Conf., PAC09, Vancouver, BC, Canada, May 2009 (Piscataway, NJ: IEEE, 2009) p. 1360
  21. Xing Q et al Proc. of the 29th Intern. Linear Accelerator Conf., LINAC2018 (Geneva: JACoW Publ., 2018) p. 732
  22. Ott F et al EPJ Web Conf. 286 02001 (2023)
  23. Павлов К А и др Кристаллография 67 (1) 5 (2022); Pavlov K A et al Crystallogr. Rep. 67 3 (2022)
  24. Кулевой Т В и др Приборы и техника эксперимента 7 21 (2025); Kulevoy T V et al Exp. Tech. 67 (Suppl. 1) S16 (2024)
  25. Кулевой Т В и др УФН 196 388 (2026); Kulevoy T V et al Phys. Usp. 69 362 (2026)
  26. Zanini L et al Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A 925 33 (2019)
  27. Булавин М В и др Атомная энергия 135 (3-4) 145 (2023); Bulavin M V et al Atom. Energy 135 189 (2024)
  28. Bulavin M V et al Phys. Part. Nucl. Lett. 20 (1) 57 (2023)
  29. Lefmann K et al Neutron News 10 (3) 20 (1999)
  30. Willendrup P K et al J. Neutron Res. 22 (1) 1 (2019)
  31. Willendrup P K et al J. Neutron Res. 23 (1) 7 (2021)
  32. Москвин Е В и др Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования (7) 77 (2023); Moskvin E V et al J. Surf. Investig. 17 8049 (2023)
  33. Павлов К А и др Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования (7) 84 (2023); Pavlov K A et al J. Surf. Investig. 17 84 (2023)
  34. Григорьева Н А и др Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования (12) 102 (2024); Grigoryeva N A et al J. Surf. Investig. 18 1602 (2024)
  35. Toperverg B P et al Phys. Met. Metallogr. 116 1337 (2015)
  36. David S et al Prog. Mater. Sci. 118 100766 (2021)
  37. Situm A et al J. Electrochem. Soc. 170 041503 (2023)
  38. Bannenberg Lars J et al Rev. Sci. Instrum. 94 113901 (2023)
  39. Sears V F Neutron News 3 (3) 26 (1992)
  40. Полухин В А, Эстемирова С Х Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов (16) 686 (2024); Polukhin V A, Estemirova S Kh Phys. Chem. Aspects Study Clusters, Nanostruct. Nanomater. (16) 686 (2024)
  41. Dolan M D et al J. Membrane Sci. 549 306 (2018)
  42. Cerone N et al Energies 17 4095 (2024)
  43. Bosko M L et al Int. J. Hydrogen Energy 47 11589 (2022)
  44. Omidifar M et al Chem. Eng. Sci. 283 119370 (2024)
  45. Сидоров Н И и др Расплавы (2) 196 (2022); Sidorov N I et al Russ. Metallurgy (Metally) 2022 887 (2022)
  46. Майоров В А Оптика и спектроскопия (1) 151 (2020); Maiorov V A Opt. Spectrosc. 128 148 (2020)
  47. Yamada Y et al Solar Energy Mater. Solar Cells 126 237 (2014)
  48. Salman M S et al J. Alloys Compd. 920 165936 (2022)
  49. Yoshimura K, Yamada Y Solar Energy Mater. Solar Cells 273 112949 (2024)
  50. Yagi H et al Appl. Phys. Express 16 095503 (2023)
  51. Palm K J et al ACS Appl. Mater. Interfaces 15 1010 (2023)
  52. Yamada Y et al Appl. Phys. Lett. 94 191910 (2009)
  53. Yamada Y et al Solar Energy Mater. Solar Cells 99 73 (2012)
  54. Salman M S et al J. Alloys Compd. 920 165936 (2022)
  55. Liu Y et al Mater. Design 144 256 (2018)
  56. Liu Y et al Int. J. Hydrogen Energy 44 15205 (2019)
  57. Granqvist C G Thin Solid Films 564 1 (2014)
  58. Armitage R et al Appl. Phys. Lett. 75 1863 (1999)
  59. Lampert C M Int. J. Energy Res. 7 359 (1983)
  60. Bao S et al Mater. Trans. 49 1919 (2008)
  61. Bao S et al Solar Energy Mater. Solar Cells 93 1642 (2009)
  62. Yamada Y et al Solar Energy Mater. Solar Cells 125 133 (2014)
  63. Wu S-H et al Adv. Opt. Mater. 11 2202409 (2023)
  64. Tajima K et al Electrochem. Solid-State Lett. 10 J52 (2007)
  65. Tajima K et al Appl. Phys. Lett. 91 051908 (2007)
  66. Patel K J et al J. Solid State Electrochem. 21 337 (2017)
  67. Murthi V S et al ECS Trans. 16 1471 (2008)
  68. Randall C et al ECS Meeting Abstracts MA2020-02 2129 (2020)
  69. Randall C R et al ECS Meeting Abstracts MA2020-01 1409 (2022)
  70. Rus E D, Dura J A ACS Appl. Mater. Interfaces 15 2832 (2023)
  71. Fritzsche H et al "Neutron reflectometry: A unique tool to determine the hydrogen profile in thin films" Role of Nuclear Based Techniques in Development and Characterization of Materials for Hydrogen Storage and Fuel Cells (IAEA-TECDOC Ser., No. 1676) (Vienna: Intern. Atomic Energy Agenc, 2012) p. 79
  72. Itkis D M et al Chem. Electro. Chem. 2 1427 (2015)
  73. Kalisvaart W P et al J. Phys. Chem. C 116 5868 (2012)
  74. Baldi A et al Phys. Rev. B 81 224203 (2010)
  75. Fritzsche H et al Can. Metallurg. Quarterly 54 (1) 43 (2015)
  76. Guasco L et al Nature Commun. 13 1486 (2022)
  77. Hüger E et al Phys. Chem. Chem. Phys. 21 16444 (2019)
  78. Bannenberg L J et al Int. J. Hydrogen Energy 45 33687 (2020)
  79. Fritzsche H et al Fuel Energy Abstracts 37 3540 (2012)
  80. Dura J A et al J. Appl. Phys. 109 093501 (2011)
  81. Bannenberg L J et al J. Phys. Chem. C 120 10185 (2016)
  82. Mooij L, Dam B Phys. Chem. Chem. Phys. 15 11501 (2013)
  83. Mooij LDam B Phys. Chem. Chem. Phys. 15 2782 (2013)
  84. Fritzsche H et al Appl. Phys. Lett. 92 121917 (2008)
  85. Kalisvaart P et al Chem. Commun. 47 4294 (2011)
  86. Lee C H et al J. Power Sources 412 725 (2019)
  87. Petrenko V I et al J. Phys. Conf. Ser. 994 012006 (2018)
  88. Zahiri B et al Appl. Phys. Lett. 95 103114 (2009)
  89. Amirkhiz B S et al Int. J. Hydrogen Energy 36 6711 (2011)
  90. Zahiri B et al Appl. Phys. Lett. 96 013108 (2010)
  91. Zahiri B et al Appl. Phys. Lett. 97 083106 (2010)
  92. Rehm Ch et al Phys. Rev. B 59 3142 (1999)
  93. Ha H M, Fritzsche H J. Electrochem. Soc. 166 C3064 (2019)
  94. Poon J et al Surf. Coat. Technol. 410 126970 (2021)
  95. Park S, Kwon Y-K Current Appl. Phys. 83 46 (2026)
  96. Zhou Y et al Adv. Mater. 37 2312935 (2025)
  97. Гареева З В, Чен С М Письма в ЖЭТФ 114 250 (2021); Gareeva Z V, Chen X M JETP Lett. 114 215 (2021)
  98. Verma S et al Appl. Phys. Lett. 127 202410 (2025)
  99. Zhang H et al Mater. Futures 2 032201 (2023)
  100. Yuan H Y et al Phys. Rep. 965 1 (2022)
  101. Kumari S, Yadav R Optoelectron. Instrum. Data Proces. 60 435 (2024)
  102. Lauter V et al Physica B 404 2543 (2009)
  103. Lauter-Pasyuk V et al J. Magn. Magn. Mater. 226-230 1694 (2001)
  104. Lauter H et al J. Magn. Magn. Mater. 258-259 338 (2003)
  105. Lauter-Pasyuk V et al J. Magn. Magn. Mater. 258-259 382 (2003)
  106. Lauter H J et al Physica B 335 59 (2003)
  107. Ustinov V V et al J. Magn. Magn. Mater. 300 e281 (2006)
  108. Lutsev L V, A I, Novitskii N N Phys. Rev. B 80 184423 (2009)
  109. Grigoryeva N A et al Magnetochemistry 8 167 (2022)
  110. Григорьева Н А и др Письма в ЖЭТФ 92 847 (2010); Grigoreva N A et al JETP Lett. 92 767 (2010)
  111. Ukleev V A et al Phys. Rev. B 86 134424 (2012)
  112. Bai H et al Appl. Phys. Lett. 119 212406 (2021)
  113. Srinivasan K et al Phys. Rev. Materials 8 044403 (2024)
  114. Bai H et al Appl. Phys. Lett. 115 182401 (2019)
  115. Suturin S M et al Phys. Rev. Materials 2 104404 (2018)
  116. Сooper J F K et al Phys. Rev. B 96 104404 (2017)
  117. Marti X et al Nature Mater. 13 367 (2014)
  118. Arekapudi S S P K et al ACS Appl. Mater. Interfaces 13 59497 (2021)
  119. Xiong D et al Fundam. Res. 2 522 (2022)
  120. Соколовский В В и др ФММ 124 1019 (2023); Sokolovskiy V V et al Phys. Met. Metallogr. 124 1069 (2023)
  121. Svalov A V et al Appl. Phys. A 131 174 (2025)
  122. Свалов А В и др ФТТ 67 1065 (2025); Svalov A V et al Phys. Solid State 67 1019 (2025)
  123. Zhu X et al J. Phys. 34 144004 (2022)
  124. Sharma M et al J. Appl. Phys. 109 083913 (2011)
  125. Le Graet Ch et al J. Visual. Exp. JoVE 80 50603 (2013)
  126. Shi J et al Adv. Mater. 36 e2312008 (2024)
  127. Wu H et al Nature Commun. 13 1629 (2022)
  128. Kamantsev A P et al Metals 13 956 (2023)
  129. Barua R, Jiménez-Villacorta F, Lewis L H Appl. Phys. Lett. 103 102407 (2013)
  130. Negi P et al J. Magn. Magn. Mater. 581 170941 (2023)
  131. Loving M et al J. Phys. D 51 024003 (2018)
  132. Fina I et al ACS Appl. Mater. Interfaces 9 15577 (2017)
  133. Quintana A et al ACS Appl. Electron. Mater. 5 5043 (2023)
  134. Bull C et al APL Mater. 7 (10) 101117 (2019)
  135. Griggs W et al Phys. Rev. Materials 6 024403 (2022)
  136. Gatel C et al Nature Commun. 8 15703 (2017)
  137. Paul A Sci. Rep. 6 19315 (2016)
  138. Yang S-H et al Nature Rev. Phys. 3 328 (2021)
  139. Naaman R, Waldeck D H Annu. Rev. Phys. Chem. 66 263 (2015)
  140. Parkin S S P, Hayashi M, Thomas L Science 320 190 (2008)
  141. Устинов В В, Ясюлевич И А ФММ 121 (3) 257 (2020); Ustinov V V, Yasyulevich I A Phys. Met. Metallogr. 121 (3) 223 (2020)
  142. Ustinov V V, Yasyulevich I A Phys. Rev. B 102 134431 (2020)
  143. Ustinov V V, Yasyulevich I A Phys. Rev. B 106 064417 (2022)
  144. Устинов В В, Ясюлевич И А ЖЭТФ 164 491 (2023); Ustinov V V, Yasyulevich I A J. Exp. Theor. Phys. 137 422 (2023)
  145. Устинов В В, Ясюлевич И А УФН 195 1062 (2025); Ustinov V V, Yasyulevich I A Phys. Usp. 68 1001 (2025)
  146. Zhu J-G IEEE Trans. Magn. 55 6700808 (2019)
  147. del Ser N, Heinen L, Rosch A Sci. Post. Phys. 11 009 (2021)
  148. Grigoriev S V et al Phys. Rev. Lett. 100 197203 (2008)
  149. Grigoriev S V et al Phys. Rev. B 82 195432 (2010)
  150. Tarnavich V V et al Phys. Rev. B 89 054406 (2014)
  151. Ukleev V et al Phys. Rev. B 100 134417 (2019)
  152. Tarnavich V V et al Phys. Rev. B 96 014415 (2017)
  153. Paulin M A et al EPJ Web Conf. 286 03003 (2023)
  154. Brückel T, Gutberlet T (Eds) Conceptual Design Report. Jülich High Brilliance Neutron Source (HBS), Allgemeines/General, Band/Vol. 8 (2020) p. 204
  155. Paulin M A et al EPJ Web Conf. 298 01001 (2024)
  156. Brückel T, Gutberlet T (Eds) https://webdev001.jinr.ru/en-us/main/facilities/ibr-2/reflex
  157. Stahn J, Glavic A Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A 821 44 (2016)
  158. Кащук А П и др ЖТФ 90 519 (2020); Kashchuk A P, Levitskaya O V Tech. Phys. 65 493 (2020)
  159. Плешанов Н К, Булкин А П, Сыромятников В Г ФТТ 52 954 (2010); Pleshanov N K, Bulkin A P, Syromyatnikov V G Phys. Solid State 52 1018 (2010)
  160. Grigoriev S V, Okorokov A I, Runov V V Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A 384 451 (1997)
  161. Syromyatnikov V G et al J. Phys. Conf. Ser. 528 012021 (2014)
  162. Jaksch S et al Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A 1048 167919 (2023)

© Успехи физических наук, 1918–2026
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение