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Temperature dependence in Bragg edge neutron transmission measurements

  • A systematic study has been carried out to investigate the neutron transmission signal as a function of sample temperature. In particular, the experimentally determined wavelength-dependent neutron attenuation spectra for a martensitic steel at temperatures ranging from 21 to 700°C are compared with simulated data. A theoretical description that includes the Debye–Waller factor in order to describe the temperature influence on the neutron cross sections was implemented in the nxsPlotter software and used for the simulations. The analysis of the attenuation coefficients at varying temperatures shows that the missing contributions due to elastic and inelastic scattering can be clearly distinguished: while the elastically scattered intensities decrease with higher temperatures, the inelastically scattered intensities increase, and the two can be separated from each other by analysing unique sharp features in the form of Bragg edges. This study presents the first systematic approach toA systematic study has been carried out to investigate the neutron transmission signal as a function of sample temperature. In particular, the experimentally determined wavelength-dependent neutron attenuation spectra for a martensitic steel at temperatures ranging from 21 to 700°C are compared with simulated data. A theoretical description that includes the Debye–Waller factor in order to describe the temperature influence on the neutron cross sections was implemented in the nxsPlotter software and used for the simulations. The analysis of the attenuation coefficients at varying temperatures shows that the missing contributions due to elastic and inelastic scattering can be clearly distinguished: while the elastically scattered intensities decrease with higher temperatures, the inelastically scattered intensities increase, and the two can be separated from each other by analysing unique sharp features in the form of Bragg edges. This study presents the first systematic approach to quantify this effect and can serve as a basis , for example, to correct measurements taken during in situ heat treatments, in many cases being a prerequisite for obtaining quantifiable results.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:A M Al-Falahat, N Kardjilov, R Woracek, M Boin, Henning MarkötterORCiD, L T Kuhn, M Makowska, M Strobl, B Pfretzschner, J Banhart, I Manke
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Journal of Applied Crystallography
Jahr der Erstveröffentlichung:2022
Organisationseinheit der BAM:8 Zerstörungsfreie Prüfung
8 Zerstörungsfreie Prüfung / 8.5 Röntgenbildgebung
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:International Union of Crystallography
Jahrgang/Band:55
Ausgabe/Heft:Pt 4
Erste Seite:919
Letzte Seite:928
DDC-Klassifikation:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie
Freie Schlagwörter:Debye–Waller factor; Neutron Bragg edge imaging; Super martensitic stainless steel; Temperature-dependent neutron transmission
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Chemie und Prozesstechnik
DOI:10.1107/S1600576722006549
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-556896
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:14.09.2022
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:14.09.2022
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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