Tampilan Alat Hamburan Neutron

 Rancangan atau Susunan Fasilitas Hamburan Neutron

Fasilitas Hamburan Neutron terdiri dari 7 jenis. Secara singkat yaitu terdiri dari :

1. Pengukuran Tegangan Sisa (RSM) Difraktometer

2.  Empat-Lingkaran Difraktometer / Tekstur Difraktometer (FCD / TD)

Alat ini dioperasikan secara otomatis oleh sistem komputer IBM yang kompatibel menggunakan Windows Millenium Sistem Operasi. Visual Basic v6 digunakan untuk sistem kontrol dan akuisisi data. Peralatan tambahan yang tersedia adalah lingkaran goniometers Euler penuh dan setengah, pemegang serat spesimen dan cyrostat* . Gambar difraktometer akan ditampilkan pada akhir bagian ini. Dengan menggunakan pemindaian, maka pola difraksi neutron q-2Q dari MgZn2 (200) senyawa (disebut komersial A-7075) akan diperoleh. Berdasarkan pola difraksi neutron, sebuah bidang (200) dipilih untuk percobaan tekstur. Metode refleksi digunakan untuk percobaan ini.
*alat yang digunakan untuk menjaga suhu cryogenic rendah pada sampel atau perangkat yang dipasang dalam cryostat

3. Serbuk Resolusi Tinggi Difraktometer (HRPD) 

Serbuk Resolusi Tinggi Difraktometer (HRPD) adalah difraktometer serbaguna yang digunakan untuk mempelajari struktur kristalografi dan magnetik berdasarkan pada sampel bubuk. Karena difraksi sinar-X tidak sensitif terhadap atom ringan seperti hidrogen dan oksigen, maka difraksi neutron sangat diperlukan untuk bahan yang mengandung atom ringan. Selanjutnya, neutron yang memiliki momen magnetik yang melekat akan memungkinkan untuk menyelidiki struktur magnetik mulai dari collinear-sepadan dengan konfigurasi tidak seimbang.

4. Hamburan Cahaya Sudut Kecil (SANS)

 Sumber dari Indiana University

 SANS BATAN yang terdapat dalam ruang NGH sepanjang kurang lebih 18 meter

Alat ini dipasang hingga akhir dengan panjang total 36 meter pada panduan neutron panjang (NG1) dan terletak di aula panduan neutron (NGH) untuk mendapatkan keuntungan dari lingkungan latar belakang rendah. Sebuah jenis slot pemilih kecepatan mekanik memiliki kecepatan rotasi minimal 700 rpm dan kecepatan maksimum 7000 rpm monochromatizes balok insiden. Sudut kemiringan pemilih dapat divariasikan berasal dari -3.9° sampai 3,9°, tapi sekarang sudah menjadi tetap, yaitu di 0 °. Dengan memvariasikan kecepatan rotasi, maka panjang gelombang neutron dari 0,2-0,5 nm dan Q kisaran 0,05 <Q <3 nm-1 dapat diperoleh dengan l = 0,4 nm

5. Hamburan Neutron Sudut Kecil Resolusi Tinggi (HRSANS) Spektrometer

Spektometer Hamburan Neutron Sudut Kecil Resolusi Tinggi yang mirip dengan Bonse-Hart berjenis difraktometer untuk hamburan hamburan sudut kecil sinar-X yang akan memperluas jangkauan Q dengan ditutupi oleh spektrometer SANS untuk menurunkan Q. Sehingga, kepekaan tidak homogen terhadap panjang meningkat hingga beberapa mikron. Dengan alat ini, resolusi yang sangat tinggi dapat dicapai dan resolusi sudut dapat ditentukan oleh lebar Darwin kristal.

6. Tiga Axis Spectrometer (TAS)

7. Fasilitas Radiografi Neutron

  

Sumber : BATAN

Sistem Koloid

* Definisi

Suatu bentuk campuran atau sistem dispersi (penyebaran) dari dua zat atau lebih yang bersifat homogen, namun memiliki ukuran partikel terdispersi yang besar (1-100 nm) sehingga terkena Efek Tyndall. Homogen dalam artian ini yaitu partikel yang tredispersi tidak terpengaruh oleh gaya gravitasi atau gaya lain yang mengenainya, sehingga tidak mengendap dan menjadi homogen. 

* Jenis-Jenis Koloid

- Aerosol : Dispersi dari tetesan  cairan atau partikel gas. Ex : Asap

- Emulsi : Dispersi dari tetesan lemak pada fasa larutan (terdispersi dalam larutan zat cair lain, namun tidak saling melarutkan). Ex : Susu, Santan

- Sol (suspensi koloid) : Dispersi dari partikel padat dalam media cairan (padat dalam cair). Ex : Sol Sabun, Tinta

- Gel : Dispersi dari makromolekul dalm suatu cairan 

* Sifat Koloid 

- Efek Tyndall

Efek Tyndall merupakan suatu gejala dari penghamburan cahaya oleh partikel koloid. Hal tersebut disebabkan karena ukuran molekul koloid yang cukupp besar. Efek Tyndall ditemukan oleh John Tyndall pada tahun 1820-1893, seorang Fisikawan Inggris

Efek yang terjadi yaitu apabila larutan terkena sinar. Larutan yang disinari cahaya seharusnya tidak akan menghamburkan cahaya. Namun pada sistem koloid, cahaya akan di hamburkan. Sebab partikel-partikel koloid memiliki ukuran partikel yang relatif besar untuk dapat menghamburkan sinar tersebut.

- Gerak Brown

Gerak Brown merupakan gerakan partikel koloid yang senantiasa bergerka lurus tetapi acak atau tidak beraturan. Semakin kecil ukuran dari suatu partikel koloid maka gerak Brown akan semakin cepat. Begitu pula sebaliknya, semakin besar ukuran dari suatu partikel koloid maka gerak Brown akan semakin lambat.

- Adsorpsi 

Adsropsi merupakan peristiwa penyerapan partikel atau ion atau senyawa lain pada koloid yang di sebabkan oleh luasnya permukaan partikel.

- Koagulasi Koloid

Yaitu suatu penggumpalan koloid yang kemudian akan membentuk endapan.

- Dialisis

Yaitu pemisahan ion-ion pengganggu dengan cara mengalirkan cairan yang tercampur. 

^{*) Everett, D.H. "Basic Principles of Coloid Science". Royal Society of Chemistry Paperbacks. Chambridge.}

 

Cahaya

Cahaya adalah suatu energi yang berbentuk gelombang elekromagnetik, yang sangat kasat mata dengan panjang gelombang berkisar antara 380–750 nm. Pada bidang fisika, cahaya biasa disebut dengan radiasi elektromagnetik, baik dengan panjang gelombang kasat mata maupun yang tidak kasat mata. Cahaya juga dapat di definisikan sebagai paket partikel yang disebut foton. Kedua definisi tersebut merupakan sifat yang ditunjukkan cahaya secara bersamaan sehingga disebut "dualisme gelombang-partikel". Paket cahaya tersebutlah yang kemudian di sebut dengan spektrum yang kemudian akan di tangkap secara visual oleh indera penglihatan sebagai warna.

Teknik Dasar

Selama percobaan SANS, sinar neutron akan diarahkan pada sampel. Sampel dapat berupa larutan, cairan, padatan, serbuk, kristal maupun film. Neutron yang elastis akan tersebar oleh karena adanya interaksi nuklir dengan inti atau interaksi dengan momentum magnetik elektron yang tidak berpasangan. Dalam hamburan sinar-X, foton akan berinteraksi dengan awan listrik sehingga elemen yang lebih besar akan berefek yang lebih besar pula. Tetapi dalam hamburan neutron, neutron akan berinteraksi dengan inti dan interaksi tersebut tergantung pada isotop dan beberapa elemen ringan seperti deuterium yang menunjukkan bagian hamburan lintas yang sama sebagai elemen berat seperti Pb.

Dalam orde nol, teori dinamis difraksi indeks bias secara langsung akan berkaitan dengan kepadatan panjang hamburan dan merupakan ukuran kekuatan interaksi gelombang neutron dengan inti yang diberikan. Tabel berikut menunjukkan panjang hamburan untuk berbagai elemen (10-12 cm).

H D C N O P S -0.3742 0.66710 0.6651 0.940 0.5804 0.517 0.2847

Perhatikan bahwa skala relatif panjang hamburan adalah sama. Hal penting lainnya adalah bahwa hamburan dari hidrogen adalah berbeda dibandingkan yang deuterium. Selain itu, hidrogen adalah salah satu dari beberapa elemen yang memiliki hamburan negatif. Hal tersebut berarti bahwa neutron dibelokkan dari hidrogen adalah 180° akan keluar dari fase relatif terhadap mereka yang dibelokkan oleh unsur-unsur lain. Fitur-fitur ini penting untuk teknik variasi kontras.

SANS biasanya menggunakan *kolimasi dari sinar neutron untuk menentukan sudut hamburan neutron, yang menghasilkan rasio lebih rendah untuk data sinyal dari rasio kebisingan yang berisi informasi tentang sifat sampel pada panjang skala yang relatif lama, di luar ~ 1µm.

Solusi tradisional adalah untuk meningkatkan kecerahan sumber, seperti dalam Ultra Small Angle Neutron Scattering (USANS). Teknik tersebut sebagai alternatif Spin Echo Small Angle Neutron Scattering (SESANS) yang diperkenalkan dengan menggunakan putaran gema dari neutron untuk melacak sudut hamburan dan memperluas jangkauan skala panjang yang dapat dipelajari oleh hamburan neutron untuk jauh melampaui 10 µm. Grazing Incidence Small Angle Scattering (GISANS) kemudian akan menggabungkan ide-ide dari SANS dan reflectometry.

*kolimasi : suatu proses pengubahan berkas cahaya (sinar) yang berpencar atau menyebar sehingga menjadi berkas yang sejajar