中子是一種沒有電荷的基本粒子，它可以從原子核中釋放出來，形成一束中子束。中子束可以像光一樣，通過一些光學(xué)元件，比如棱鏡、透鏡、反射鏡等，來改變它的方向、形狀和相位。如果我們把一束中子束分成兩束，讓它們沿著不同的路徑傳播，然后再讓它們重合，我們就可以觀察到一種叫做干涉的現(xiàn)象。

如果我們在兩束中子波的路徑上放一些物質(zhì)，比如金屬、氣體或液體，它們會對中子波產(chǎn)生一些影響，比如吸收、散射或折射，這些影響會改變中子波的波長、相位和強度，從而改變干涉條紋的圖案。通過測量干涉條紋的變化，我們就可以得到一些關(guān)于物質(zhì)的信息，比如它的密度、結(jié)構(gòu)、磁性等等。中子干涉儀就是這樣一種利用中子的波粒二象性的裝置，它可以把一束中子分成兩條路，然后再合并起來，形成干涉條紋。

傳統(tǒng)的中子干涉儀是用硅單晶做的，它是利用硅晶格的衍射效應(yīng)來分割和合并中子的。硅單晶的缺點是它的尺寸很小，只有幾厘米，而且它只能用在連續(xù)中子源上，因為它需要很高的中子通量。而用多層鏡子做的中子干涉儀就沒有這些限制，它可以做得很大，有幾十厘米，而且它可以用在脈沖中子源上，因為它可以選擇想要的中子波長和方向。這樣就可以提高中子干涉儀的靈敏度和效率，而且可以測量更多的物理量。

多層鏡子是一種由很多層不同材料交替堆疊的薄膜，它可以反射一定波長的中子，就像一個鏡子一樣。多層鏡子的反射率和反射角度取決于薄膜的厚度和材料的性質(zhì)，所以可以通過調(diào)節(jié)這些參數(shù)來選擇想要的中子波長和方向。

最近發(fā)表的一篇論文就是用多層鏡子做了一個中子干涉儀，然后用脈沖中子源測量了不同材料的中子-核散射長度。這個實驗的原理很簡單，就是用兩個多層鏡子來分割和合并中子，然后在兩條路線上放不同的樣品，觀察干涉條紋的變化。這樣就可以測量樣品對中子的相位差，從而得到中子-核散射長度。中子-核散射長度是描述中子和原子核之間散射強度的一個參數(shù)，它和原子核的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有關(guān)，是一種基本的物理常數(shù)。

他們測量了四種樣品的中子-核散射長度，分別是硅，鋁，鈦和釩。他們發(fā)現(xiàn)，硅，鋁和鈦的結(jié)果都和文獻值很接近，而釩的結(jié)果卻有很大的差異，比文獻值大了45%。他們認為，這可能是因為以前的實驗用的釩樣品有一些雜質(zhì)，導(dǎo)致了中子-核散射長度的誤差。他們還指出，他們的實驗還有一些系統(tǒng)誤差，比如中子波長的不確定性，樣品的純度和厚度的不確定性等等。如果能夠減小這些誤差，他們的實驗就可以達到更高的精度。這個實驗的意義是很大的，它展示了一種新的中子干涉儀的設(shè)計和應(yīng)用，它可以用多層鏡子來代替硅單晶，可以用脈沖中子源來代替連續(xù)中子源，可以提高中子干涉儀的靈敏度和效率。