[發(fā)明專利]轉(zhuǎn)盤式中子斬波器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410606514.1
• 申請日: 2014-10-30
• 公開（公告）號: CN104376890A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王平;楊博;蔡偉亮
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞中子科學(xué)中心
• 主分類號: G21G4/02
• 分類號: G21G4/02
• 代理公司: 北京信慧永光知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11290
• 代理人: 周詳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及散裂中子源相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種轉(zhuǎn)盤式中子斬波器。

背景技術(shù)

散裂中子源是通過加速器驅(qū)動高能質(zhì)子轟擊重金屬靶體，從而得到高中子通量的中子束流。先進(jìn)的中子源是中子科學(xué)研究的基礎(chǔ)，能夠為物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)和運動狀態(tài)的研究提供必要的工具。而不同研究和實驗需要的中子束流波段不盡相同，因此需要根據(jù)不同的需要對中子束流進(jìn)行截取。目前尚無真正意義上能夠用于散裂中子源的中子束流截取裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠在真空、輻射環(huán)境下連續(xù)穩(wěn)定工作，用于截取指定波長范圍的中子束的一種轉(zhuǎn)盤式中子斬波器。

為達(dá)到上述功能，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

一種轉(zhuǎn)盤式中子斬波器，包括真空密封腔體和轉(zhuǎn)盤，所述轉(zhuǎn)盤設(shè)置在所述真空密封腔體內(nèi)并由伺服電機帶動旋轉(zhuǎn)，所述轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有扇形開口，所述真空密封腔體在前后兩側(cè)上對應(yīng)設(shè)置有中子束窗，中子束窗是中子束流經(jīng)過真空密封腔體的通道。

優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)盤前后兩端面均設(shè)置有環(huán)形凹槽帶，所述凹槽帶上覆蓋有涂層，涂層用于吸收和阻擋中子。

優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)盤式中子斬波器還包括對射式光電傳感器，所述對射式光電傳感器固定安裝在所述真空密封腔體上。

優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)盤式中子斬波器還包括溫度傳感器和真空測量計，所述溫度傳感器和真空測量計分別安裝在所述真空密封腔體內(nèi)。

優(yōu)選地，所述涂層是硼10粉與環(huán)氧膠的混合物。

優(yōu)選地，所述真空密封腔體和所述轉(zhuǎn)盤采用超硬鋁制成。

本發(fā)明的有益效果在于：一種轉(zhuǎn)盤式中子斬波器，包括真空密封腔體和轉(zhuǎn)盤，所述轉(zhuǎn)盤設(shè)置在所述真空密封腔體內(nèi)并由伺服電機帶動旋轉(zhuǎn)，所述轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有扇形開口，所述真空密封腔體在前后兩側(cè)上對應(yīng)設(shè)置有中子束窗，中子束窗是中子束流經(jīng)過真空密封腔體的通道；通過伺服電機直接驅(qū)動帶扇形開口的轉(zhuǎn)盤來切割中子束流，以保證符合指定波長范圍的中子束流能夠通過本發(fā)明，從而能準(zhǔn)截取指定波段的中子束，另外，本發(fā)明帶有真空密封腔體，能夠在真空條件下運行，減少中子束通過時在空氣中的散射。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的剖面圖；

圖3為轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖1至附圖3對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述：

如圖1和圖2所示的一種轉(zhuǎn)盤式中子斬波器，包括真空密封腔體1和轉(zhuǎn)盤2，轉(zhuǎn)盤2設(shè)置在真空密封腔體1內(nèi)，轉(zhuǎn)盤2和伺服電機3之間通過鍵和軸套4連接傳動，伺服電機3上帶有軸套4，通過鍵傳遞扭矩，而轉(zhuǎn)盤2與軸套4則通過6個螺栓連接，從而伺服電機3可以帶動轉(zhuǎn)盤2旋轉(zhuǎn)。在本實施例中，真空密封腔體1采用超硬鋁合金制造。伺服電機3放置于真空密封腔體1和電機套筒5中，真空密封腔體1與電機套筒5之間通過橡膠圈密封，并通過真空抽氣法蘭6抽真空。

如圖3所示，轉(zhuǎn)盤2為薄形圓盤，采用超硬鋁合金材料制成，轉(zhuǎn)盤2的外邊沿上開設(shè)有90°的扇形開口21，需要說明的是扇形開口21的大小可根據(jù)需要定制。轉(zhuǎn)盤2前后兩端面均設(shè)置有環(huán)形凹槽帶22，凹槽帶22上覆蓋有涂層，涂層用于吸收和阻擋中子。在本實施例中，涂層是硼10粉與環(huán)氧膠的混合物。

如圖1和圖2所示，真空密封腔體1在前后兩側(cè)上對應(yīng)設(shè)置有中子束窗7，中子束窗7是中子束流經(jīng)過真空密封腔體1的通道。中子束窗7正對著轉(zhuǎn)盤2的凹槽帶22。中子束窗7采用超硬鋁合金材料制成，厚度極薄，采用橡膠圈密封的方式安裝在真空密封腔體1上，因此既能實現(xiàn)斬波器的密封，又可以減少中子束流通過的損失。

轉(zhuǎn)盤式中子斬波器還包括溫度傳感器(圖中未示出)、真空測量計(圖中未示出)和對射式光電傳感器8，溫度傳感器和真空測量計分別安裝在真空密封腔體1內(nèi)，溫度傳感器用來檢測伺服電機3工作時的溫度變化情況，真空測量計用來測量真空密封腔體1內(nèi)的真空度。如圖2所示，對射式光電傳感器8固定安裝在真空密封腔體1的底部，轉(zhuǎn)盤2每轉(zhuǎn)動一圈，對射式光電傳感器8就會輸出一個信號，通過與標(biāo)準(zhǔn)信號的對比可以實現(xiàn)對轉(zhuǎn)盤2運動情況的監(jiān)測。

使用時，把本發(fā)明放置于散裂中子源散射譜儀中，并通過信號線接口9與伺服閉環(huán)控制系統(tǒng)相連接，伺服閉環(huán)控制系統(tǒng)接收到加速器標(biāo)準(zhǔn)定時信號后對伺服電機3進(jìn)行控制，使轉(zhuǎn)盤2的工作頻率與散裂中子源的脈沖頻率嚴(yán)格同步，從而精確控制轉(zhuǎn)盤2的初始相位與角速度，實現(xiàn)對中子束流的切割，轉(zhuǎn)盤2上的涂層可以阻擋并吸收掉不需要的波長段，這樣可以得到指定波長范圍的中子束流。