[發明專利]多用途冷中子束流品質測量用飛行時間設備

有效

• 申請號: 201110332619.9
• 申請日: 2011-10-28
• 公開（公告）號: CN103091701A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 陳東風;劉蘊韜;梁峰;王洪立;陳軍;包宗渝;余周香;孫凱;韓松柏;郝麗杰;武梅梅;焦學勝;張莉;高建波;李天富;吳立齊
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: G01T3/00
• 分類號: G01T3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于冷中子束流品質二維測量技術，具體涉及一種多用途冷中子束流品質測量用飛行時間設備。

背景技術

冷中子束流能譜是中子散射實驗和反應堆冷中子源的基本參數之一，也是衡量冷中子束流傳輸系統性能和冷中子散射實驗水平的重要標志之一。國外一般在冷中子譜儀安裝前后，對冷中子能譜進行測量，并不定時的進行檢測，結果寫入研究中心的基本參數及年報中。而國內目前基于冷中子能譜測量方面的研究工作尚未有過報道，該方面的測量工作在我國尚屬空白。上世紀9?0年代初，中國原子能科學研究院最早開展HWRR反應堆熱中子能譜測量的研究，并研制了一套簡易的飛行時間裝置。但是，此裝置的設計不能滿足冷中子散射譜儀對包括束流水平分布，束流角發散分布等的測量需求。我國目前正在大力發展反應堆和散裂中子源為基礎的中子散射技術，需建造大批高質量、高水平的冷中子散射譜儀，而冷中子束流品質關系到冷中子散射實驗的本底、效率及空間分辨等關鍵指標，國外相關技術細節不公開，自主創新設計完成此項技術對整個中子散射技術的發展具有重大意義。

發明內容

本發明的目的在于從冷中子散射譜儀的實際需求出發，提供一種精巧實用的冷中子束流品質測量用飛行時間設備。

本發明的技術方案如下：一種多用途冷中子束流品質測量用飛行時間設備，包括供冷中子束流通過的第一狹縫裝置，第一狹縫裝置的后側設有機械斬波器，機械斬波器與水平設置的中子飛行管的進口端相連接，中子飛行管的出口端與第二狹縫裝置連接，第二狹縫裝置的后側設有探測器和屏蔽裝置，探測器通過多道時間分析器與計算機相連接。

進一步，如上所述的多用途冷中子束流品質測量用飛行時間設備，其中，在第一狹縫裝置的下方，正對中子束流方向設有監視器，監視器通過多道時間分析器與計算機相連接。

進一步，如上所述的多用途冷中子束流品質測量用飛行時間設備，其中，所述的第一狹縫裝置、機械斬波器、中子飛行管、第二狹縫裝置、探測器和屏蔽裝置均安裝在同一支撐架上，支撐架下部與第一基板通過轉動驅動電機相連接。

進一步，如上所述的多用途冷中子束流品質測量用飛行時間設備，其中，所述的第一基板設置在第二基板的水平滑軌上，并與第二基板上的平移驅動電機相連接。

進一步，如上所述的多用途冷中子束流品質測量用飛行時間設備，其中，所述的第一狹縫裝置和第二狹縫裝置的狹縫的寬度可調范圍為1～20mm，高度可調范圍為2～20mm。

進一步，如上所述的多用途冷中子束流品質測量用飛行時間設備，其中，所述的機械斬波器的轉子通過斬波器驅動電機帶動在垂直于中子束流方向的平面內轉動。

進一步，如上所述的多用途冷中子束流品質測量用飛行時間設備，其中，所述的中子飛行管為內壁刷有氧化釓材料的鋁管。

進一步，如上所述的多用途冷中子束流品質測量用飛行時間設備，其中，所述的探測器為³He正比計數管，³He正比計數管設置在含硼聚乙烯材料制成的屏蔽裝置內，屏蔽裝置朝向第二狹縫裝置設有開口。

進一步，如上所述的多用途冷中子束流品質測量用飛行時間設備，其中，所述的監視器采用裂變電離室監視器，經成形電路與多道時間分析器連接。

進一步，如上所述的多用途冷中子束流品質測量用飛行時間設備，其中，所述的機械斬波器上設有光電開關，機械斬波器的轉子上的開孔經過光電開關時產生測量周期觸發信號，光電開關與多道時間分析器連接。

本發明的有益效果如下：本發明所提供的多用途冷中子束流品質測量用飛行時間設備采用相對簡單的飛行時間方法和獨特的機械設計，配合馬達驅動整體結構，控制完成設備的平移和轉動，同時實現冷中子能譜和束流各項參數的測量。與國際上公開技術相比較，本發明的優點是結構精巧，充分發揮計算機軟件優勢，大幅度降低硬件成本，通過軟硬件配合來完成復雜的運動，整個系統更加簡易穩定，實現了高精確度的轉角定位和快速啟制動，同時考慮到冷中子束流傳輸系統具體設計情況，能夠充分滿足各個冷中子譜儀對于束流能譜和品質參數測量的需求。

附圖說明

圖1為本發明的設備結構示意圖；

圖2為本發明的電子學系統框圖；

圖3為本發明的第一和第二狹縫裝置的結構示意圖；

圖4-1為本發明的機械斬波器轉子結構示意圖；

圖4-2為圖4-1的側視圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。