[发明专利]发散角连续可调的中子准直器结构及其标定方法

说明书

本发明公开了一种发散角连续可调的中子准直器结构及其标定方法，中子准直器结构包括：中子屏蔽和吸收外壳；滑轨，固定于中子屏蔽和吸收外壳内部；第一中子准直器，固定安装于滑轨上；第二中子准直器，安装于滑轨上，沿着滑轨可进行移动，以改变中子入射方向对应的中子吸收层长度，从而实现中子发散角的连续调节；以及驱动结构，用于驱动第二中子准直器沿着滑轨进行移动。该中子准直器结构在实际应用中可以大大减少准直器的更换频率从而节约了宝贵的中子束流时间，同时减少所需准直器的数量从而节约大量的购置经费。

技术领域

本公开属于中子光学器件，涉及一种发散角连续可调的中子准直器结构及其标定方法，特别是一种基于改变中子吸收层长度实现发散角连续可调的中子准直器结构，以及该中子准直器结构的发散角的标定方法。

背景技术

中子散射谱仪是利用反应堆、散裂源等产生的大量不同能量的中子作为中子源，从中选出一定能量的中子入射到被研究的样品上，通过探测出射中子能量、动量等参数，以实现对样品的应力、织构、微观结构、磁相关性能等方面的研究的仪器。

由于反应堆或散裂源产生的中子向4π方向散射，导致从孔道引出的中子束流发散角很大，而动量变化的测量需要入射中子有确定的方向，因而中子散射谱仪一般需要使用中子准直器，以限定入射中子的方向，从而达到提高其分辨率，提升信噪比的目的。一般来说，中子散射谱仪为了进行不同种类的实验测量，需要使用不同中子发散角的中子准直器。

目前使用的中子准直器的中子发散角都是在制作时就已经确定的，不能根据使用需求进行调节；另外，中子准直器一般安放在屏蔽体内部，不能随时根据需求更换不同发散角的准直器。因此为了完成不同的中子实验，目前一般的中子谱仪会在屏蔽体内预装几种常用发散角的中子准直器，但是由于屏蔽体内部空间有限，无法安装所需的各种准直器，仍无法满足所有的中子实验要求，而且更换准直器需要较长时间同时购买多种不同型号的准直器需要大量经费。

因此，有必要提出一种可以连续调节发散角的中子准直器结构，在一个中子准直器中可实现中子发散角的连续调节，那么不需要安装多个具有不同发散角的中子准直器，在一个中子准直器结构中便可实现按照实际需求进行发散角的调整，满足各种中子实验使用要求，以避免在屏蔽体内预装含有多种发散角的中子准直器的麻烦以及更换的繁琐，节约宝贵的中子束流时间和经费。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种发散角连续可调的中子准直器结构及其标定方法，以至少部分解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种发散角连续可调的中子准直器结构，包括：中子屏蔽和吸收外壳1；滑轨2，固定于中子屏蔽和吸收外壳1内部；第一中子准直器3，固定安装于滑轨2上；第二中子准直器4，安装于滑轨2上，沿着滑轨2可进行移动，以改变中子入射方向对应的中子吸收层长度，从而实现中子发散角的连续调节；以及驱动结构9，用于驱动第二中子准直器4沿着滑轨2进行移动。

在本公开的一些实施例中，第一中子准直器3通过第一固定安装底座5固定安装于滑轨2上；第二中子准直器4通过第二固定安装底座6下方设置的滑块7在带螺纹丝杠8上移动来实现沿着滑轨2的移动；其中，第一固定安装底座5和第二固定安装底座6均设置于滑轨2上，第一固定安装底座5固定，第二固定安装底座6可移动，第一中子准直器3安装于第一固定安装底座5上，第二中子准直器4安装于第二固定安装底座6上，带螺纹丝杠8，固定于中子屏蔽和吸收外壳1内部，位于滑轨2下方，滑块7以滚珠丝杠的形式与带螺纹丝杠8连接，在驱动结构9的作用下，第二中子准直器4通过滑块7沿着滑轨2可进行移动。

在本公开的一些实施例中，中子准直器结构，还包括：定位结构10，用于第二中子准直器4的定位。

在本公开的一些实施例中，定位结构10为绝对编码器，该绝对编码器安装于中子屏蔽和吸收外壳1上。