Prinsip Kerja High Resolution Powder Difractometer (HRPD)

Difraktometer Neutron Serbuk Resolusi Tinggi adalah suatu peralatan difraktometer yang dimiliki oleh Pusat Teknologi Bahan Industri Nuklir-BATAN dan dipasang di Balai percobaan hamburan neutron gedung 40. High Resolution Powder Difractometer (HRPD) berfungsi untuk mengetahui struktur Kristal material dengan metode difraksi neutron (Mugirahardjo, 2013).

Prinsip kerja dari HRPD adalah mendeteksi hamburan neutron dari sampel dengan 32 buah detector utama. Hamburan neutron dari sampel berasal dari neutron monokromator. Neutron yang masih bersifat polikromatis tersebut berasal dari reaktor G.A Sywabessy. Oleh monokromator, Neutron polikromatis diubah menjadi monokromatis dengan satu nilai panjang gelombang. dan diarahkan kesampel. Oleh sampel neutron akan dihamburkan dan ditangkap oleh multi detektor utama. Hamburan inilah yang akan membentuk suatu pola difraksi yang kemudian dianalisis lebih lanjut (Mugirahardjo, 2011).

Difraktometer Empat Lingkaran (Four Circle Diffractometer) / DN2 adalah difraktometer neutron yang digunakan untuk penelitian struktur dan tekstur bahan menggunakan teknik difraksi neutron. Berbagai pengembangan baik secara perangkat lunak maupun secara perangkat keras terus dilakukan untuk meningkatkan kerja peralatan. Untuk meningkatkan intensitas neutron di cuplikan telah dilakukan modifikasi DN2 dengan menambah  flight tube diantara monokromator dan cuplikan (Trihadi, 2009).

    

Alat difraktometer yang menggunakan neutron dari reaktor nuklir tersusun dari setidaknya 5 bagian. Karena berkas neutron yang dihasilkan dari reaktor nuklir bersifat polikromatis yang memiliki berbagai macam nilai panjang gelombang, sedangkan berkas neutron yang dibutuhkan pada penelitian bahan haruslah monokromatis, maka monokromator digunakan sebagai penyaring panjang gelombang berkas neutron berdasarkan hukum Bragg sehingga berkas neutron yang keluar dari monokromator sudah bersifat monokromatis dengan satu nilai panjang gelombang.

Berkas neutron yang keluar dari panjang gelombang kemudian diarahkan menuju cuplikan melalui kolimator yang berfungsi untuk meluruskan berkas neutron. Cuplikan diletakkan di meja cuplikan yang bentuk dan fiturnya  berbeda-beda tergantung jenis eksperimen yang dilakukan. Berkas neutron yang terhambur oleh cuplikan kemudian diarahkan oleh kolimator dan ditangkap oleh detektor neutron. Penghenti berkas (beam stopper) yang terbuat dari bahan penyerap neutron dipasang sebagai aspek keamanan. Selain bagian-bagian tersebut, terdapat bagian lain seperti beam shutter yang berfungsi untuk menutup berkas neutron apabila tidak dilakukan pencacahan neutron, beam narrower yang berfungsi untuk mempersempit berkas neutron, dan monitor detektor yang berfungsi menghitung berapa banyak neutron yang mengenai cuplikan (Fajar, 2010).