[发明专利]一种双列单晶中子分析器单元

说明书

本发明涉及一种双列单晶中子分析器单元，包括：底板，用于定位在光路系统中；分析器支架，设置在所述底板上且呈音叉形；第一列单晶，设置在所述分析器支架的前侧；第二列单晶，设置在所述分析器支架的后侧。本发明的分析器支架采用布置两列单晶且均以Rowland圆为聚焦模式，既能满足能量分辨率要求，又能充分利用中子束中子通量大幅提高。同时，该分析器支架采用梯形燕尾槽和梯形燕尾导轨的配合使用，既方便安装多个分析器支架安装又能够高精度地保证同轴性，可以探测更多种能量的中子，使得不同能量的中子分析器探测的动量点具有可比性。

技术领域

本发明涉及一种中子谱仪，具体是关于一种双列单晶中子分析器单元，属于中子散射技术领域。

背景技术

中子分析器是中子非弹性散射谱仪的核心部件之一。利用布拉格衍射定律，中子分析器用于从经样品散射的中子束中选择分析某一能量的中子。经中子分析器选择出的中子的能量通常称为最终能量。传统的中子三轴谱仪，在水平散射平面内，利用中子分析器和探测器实现逐个(能量、动量)点的测量分析模式，但是探测效率太低。科学家们一直在探索能够同时进行多通道多种能量大范围能量、动量点的测量分析模式。

公开号为US7099437B2的美国专利公开了一种在水平散射平面内的可改变中子能量的双晶分析器联动装置，而国外文献“MACS—a new high intensity cold neutronspectrometer at NIST，J.A.Rodriguez等，Meas.Sci.Technol.19，2008”报道了通过将上述专利(US7099437B2)所公开的双晶分析器联动装置沿着以样品为中心的圆周阵列而成一个覆盖152°范围的中子分析探测系统，能够同时在一种水平散射平面内进行20个通道能量、动量测量。国外文献“The FlatCone multianalyzer setup for ILL's three-axisspectrometers，M.Kempa等，Phys.B 385-386，2006”报道了一种在垂直散射平面内覆盖75°范围的31个通道分析探测系统，每个通道设置两种能量的聚焦中子分析器，每次选择其中的一种能量进行测量分析，但未报道中子分析器的聚焦模式和结构；国外文献“CAMEA—Anovel multiplexing analyzer for neutron spectroscopy，Felix Groitl等，Rev.Sci.Instrum.87,2016”和“MultiFLEXX-The new multi-analyzer at the coldtriple-axis spectrometer FLEXX，Felix Groitl等，Sci.Rep.7(1)，2017”报道了在垂直散射平面内由多个以Rowland圆为聚焦模式的分析器原理，该分析器采用单列单晶，由于单晶之间的间隙比较大，使得一部分样品散射的中子直接穿过缝隙，造成中子束的浪费和实验中子通量低，从而大大影响测量效率，但上述两篇文献也未报道分析器的具体结构。

而国内对于用于多能量多动量点测量的中子分析器单元的研究尚属空白。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种既能实现高能量分辨率又能有效提高中子利用率，且非常方便地用以阵列方式扩展成多种能量和动量测量的双列单晶中子分析器单元。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种双列单晶中子分析器单元，包括：底板，用于定位在光路系统中；分析器支架，设置在所述底板上且呈音叉形；第一列单晶，设置在所述分析器支架的前侧；第二列单晶，设置在所述分析器支架的后侧。