[发明专利]一种中子谱仪准直器系统

说明书

一种中子谱仪准直器系统，包括第一准直器、第一安装架和位姿调节装置，第一准直器设于样品中心点与中子探测器之间，第一准直器安装在第一安装架上，第一安装架安装在位姿调节装置上，第一准直器用于准直衍射中子束流，有效减少杂散中子进入中子探测器，同时位姿调节装置能够调节第一准直器的位姿，寻找衍射中子束流通量最大的位置，使得本底噪声降低，有效信号增强，信噪比增大，谱仪实验分辨率和精度增高。

技术领域

本发明涉及中子准直器技术领域，具体涉及一种中子谱仪准直器系统。

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，这部分杂散中子或与其他非样品部件发生反应，这部分杂散中子的信号便成为本底噪声。信噪比的大小，是决定谱仪实验分辨率和精度的重要因素，信噪比越大，谱仪实验分辨率和精度越高。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请给出一种中子谱仪准直器系统。

根据第一方面，一种实施例中提供一种中子谱仪准直器系统，包括：

第一准直器，所述第一准直器设于样品中心点与中子探测器之间，所述第一准直器用于准直衍射中子束流；

第一安装架，所述第一准直器安装于所述第一安装架上；

位姿调节装置，所述第一安装架安装于所述位姿调节装置上，所述位姿调节装置用于调节所述第一准直器的空间位姿。

在一实施例中，所述第一准直器呈前端面小、后端面大的方形喇叭状且所述第一准直器的焦点为样品中心点，所述第一准直器的后端面的覆盖角度大于或等于中子探测器的覆盖角度。

在一实施例中，所述第一安装架具有第一准直器安装腔，所述第一准直器安装腔呈方形喇叭状，所述第一准直器安装腔由相对设置的两个侧壁和一个底部托板围合形成，所述第一准直器设于所述第一准直器安装腔内且所述第一准直器与所述侧壁和底部托板之间具有间隙。

在一实施例中，所述侧壁与所述底部托板上均设有若干调节螺栓，所述调节螺栓用于微调所述第一准直器的空间位姿。

在一实施例中，所述位姿调节装置包括：第一运动轴、第二运动轴和第三运动轴；所述第二运动轴设于所述第一运动轴上，所述第二运动轴可沿所述第一运动轴方向做往复直线运动；所述第三运动轴设于所述第二运动轴上，所述第三运动轴可沿所述第二运动轴方向做往复直线运动；所述第三运动轴能够自转；所述第一运动轴方向与入射中子束流方向垂直，所述第二运动轴方向与所述第一运动轴方向垂直，所述第三运动轴的自转轴与所述第一运动轴方向和所述第二运动轴方向均垂直；所述第一安装架安装于所述第三运动轴上。

在一实施例中，所述第一安装架具有位姿调节装置连接部，所述位姿调节装置连接部设有若干楔形连接块，所述第三运动轴上设有矩形连接块，所述矩形连接块的侧面为斜面，所述楔形连接块上斜面与所述矩形连接块上斜面相接。

在一实施例中，还包括：第二准直器和第二安装架；所述第二准直器设于所述第一准直器与中子探测器之间，所述第二准直器呈方形喇叭状且所述第二准直器的焦点为样品中心点，所述第二准直器的前端面形状与所述第一准直器的后端面形状相同，所述第二准直器的后端面形状与中子探测器的形状相同且所述第二准直器的后端面紧靠中子探测器的表面；所述第二准直器安装于所述第二安装架上。

在一实施例中，所述第一准直器与所述第二准直器之间设有过渡板，所述过渡板用于封闭所述第一准直器与所述第二准直器之间的间隙。