[发明专利]一种用于中子衍射谱仪的径向准直器

说明书

一种用于中子衍射谱仪的径向准直器，包括准直器框架、吸收膜和间隔条，准直器框架为方形喇叭状，且前后端面均为圆柱面，前后端面的轴线重合，吸收膜为梯形薄膜且材料为强中子吸收材料，间隔条为长条形变厚度薄板，若干吸收膜和间隔条交替堆叠设于准直器框架内。在方形喇叭状准直器框架内设置吸收膜和间隔条，准直器的覆盖范围包括探测器的覆盖范围，准直器设置在中子衍射谱仪的样品中心点与探测器之间，相较于未设置径向准直器，谱仪实验的本底噪声大大降低，数据精度和谱仪分辨率显著提高。

技术领域

本发明涉及中子准直器技术领域，具体涉及一种用于中子衍射谱仪的径向准直器。

背景技术

中子和X射线都是人类探索物质微观结构的有力手段，中子源是产生中子的大科学装置。根据中子束流的产生方式不同，中子源可分为反应堆中子源和基于加速器的脉冲式中子源。中子衍射谱仪则是中子源的实验终端，它的基本原理为：质子轰击重金属靶发生散裂反应，产生的中子经过输运线到达样品处，与样品发生反应再次四散开来，通过采用中子探测器收集特定角度的中子信号，从而反推样品的微观结构。

由于中子束流的特殊性，一部分中子束流将发散开，或与其他非样品部件发生反应，这部分中子信号便成为本底噪声。信噪比，是决定谱仪实验分辨率和精度的重要因素。已有数据证明，在样品和中子探测器之间设置径向准直器后，本底噪声将大大降低，数据精度和谱仪分辨率将显著提高。综上，径向准直器是中子衍射谱仪中决定测试信号质量和测试精度的核心设备。

但是现有市面上的各式式准直器，例如圆柱形、圆孔形准直器或soller准直器等，均为设置在入射中子束流上的中子准直器，均不适用于中子衍射谱仪的衍射中子方向。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提出一种用于中子衍射谱仪的径向准直器。

根据第一方面，一种实施例中提供一种用于中子衍射谱仪的径向准直器，包括：

准直器框架，所述准直器框架的前端面和后端面均为圆柱面且所述准直器框架的前端面和后端面的轴线重合，所述准直器框架的前端面面积小于所述准直器框架的后端面面积；

吸收膜，所述吸收膜为梯形薄膜，所述吸收膜材料为强中子吸收材料；

间隔条，所述间隔条为长条形变厚度薄板；

若干所述吸收膜与若干所述间隔条交替堆叠设于所述准直器框架中；

所述吸收膜的水平覆盖角度大于或等于中子衍射谱仪探测器的水平覆盖角度，所述吸收膜的垂直覆盖角度大于或等于中子衍射谱仪探测器的垂直覆盖角。

在一实施例中，所述准直器框架包括前端上梁、前端下梁、后端上梁、后端下梁和对称设置的两块侧板，所述前端上梁、前端下梁、后端上梁和后端下梁为圆弧状，所述侧板为梯形板材，所述前端上梁、前端下梁、后端上梁和后端下梁的两端分别与两侧的所述侧板连接，所述吸收膜与所述间隔条的四角分别与所述前端上梁、前端下梁、后端上梁和后端下梁连接。

在一实施例中，所述吸收膜与所述间隔条的四角设有L型卡槽；所述前端上梁上设有通槽，所述前端上梁的通槽内设有若干个前端L型卡扣，所述前端L型卡扣与对应数组所述吸收膜和间隔条的L型卡槽扣接；所述后端上梁上设有通槽，所述后端上梁的通槽内设有若干个后端L型卡扣，所述后端L型卡扣与对应数组所述吸收膜和间隔条的L型卡槽扣接；所述前端下梁与所述后端下梁上设有L型卡扣，所述L型卡扣与所述吸收膜和间隔条的L型卡槽扣接。

在一实施例中，所述侧板包括固定侧板和拉伸侧板，所述拉伸侧板设置在所述固定侧板上方，所述拉伸侧板可以相对所述固定侧板做竖直方向上的运动，所述拉伸侧板与所述前端上梁和所述后端上梁连接，所述固定侧板与所述前端下梁和所述后端下梁连接。

在一实施例中，所述拉伸侧板与所述固定侧板之间设有若干竖直方向的顶丝螺栓，所述顶丝螺栓贯穿所述拉伸侧板。