Descripción del sistema

esquema-D4
Esquema dispositivo D4

El sistema a estudiar en este proyecto es el contenedor del instrumento D4 junto con los elementos que este contiene. En particular, es de especial interés la muestra (sample), situada en el punto central del contenedor. En la imagen se puede apreciar el esquema del difractómetro D4. El sistema se corresponde con el cilindro azul, en el centro del cual va colocada la muestra. En rojo se puede apreciar la trayectoria que sigue el haz de neutrones, desde que penetra en el sistema hasta que acaba en alguno de los detectores del banco de detectores situado detrás del contenedor.


Componentes Principales

Recinto Contenedor

contenidor
Vista externa del contenedor

Es una cámara cilíndrica de 250 mm de radio hecha, principalmente, de acero inoxidable y con algunos elementos de aluminio. El contenedor dispone de una tapa superior a través de la cual se accede a su interior para colocar o retirar sus componentes.

El recinto está totalmente sellado y mediant un sistema de bombeo se generan presiones inferiores a 10^{-3} mbar. Se considera, por tanto, que los experimentos se realizan en condiciones de vacio.


Dispositivo Calefactor

calefactor
Dispositivo calefactor

El dispositivo calefactor es el elemento que aporta energía térmica, por radiación, al sistema. Está formado, principalmente, por dos elementos: el cilindro calefactor y las pantallas térmicas, o shields.

  • El cilindro calefactor es el elemento resistivo de un circuito eléctrico. Este, al fluir corriente eléctico a través de él, se calienta por efecto Joule y transfiere energía térmica a la muestra. Este elemento está hecho de una fina lámina de vanadio, de 0,1 mm de grosor, enrollada para formar la estructura cilíndrica mencionada.
  • Las pantallas radiantes, o shields, son unos elementos cilíndricos de acero inoxidable que van colocados en la parte superior e inferior del cilindro calefactor. Su principal misión es reducir las pérdidas térmicas del cilindro hacia el contenedor, manteniendo, así, la temperatura de la muestra más elevada.
shields
Shields
cilindre
Cilindro calefactor

Soporte de la muestra

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Soporte de la muestra

Es un elemento diseñado para sostener y colocar la muestra a la altura deseada dentro del dispositivo D4. Consta de tres elementos, enunciados de arriba a abajo:

  • Soporte de la muestra de nitruro de boro. Pieza adaptada a las dimensiones de la muestra para que esta pueda ser colocada.
  • Tubo de alúmina de las dimensiones adecuadas para ubicar la muestra en la parte central del cilindro calefactor. La alúmina es un material que resiste muy bien las altas temperaturas.
  • Base de acero inoxidable que une el soporte de la muestra con la parte inferior del contenedor.

Muestra

La muestra es el elemento principal de este estudio. Las dimensiones de la muestra son 70 mm de longitud por 10 mm de diámetro.

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Características de la Simulación

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