[發明專利]一種用于自旋回波小角中子散射譜儀的中子極化方向翻轉裝置

有效

• 申請號: 202010711614.6
• 申請日: 2020-07-22
• 公開（公告）號: CN111693556B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 吳瞻宇;屠小青;孫光愛;黃朝強;王燕;龐蓓蓓;王宗悅;王云;潘建
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院核物理與化學研究所
• 主分類號: G01N23/202
• 分類號: G01N23/202;G01N23/20008
• 代理公司: 中國工程物理研究院專利中心 51210
• 代理人: 劉璐

本發明提供了一種用于自旋回波小角中子散射譜儀的中子極化方向翻轉裝置，該裝置包括線圈、灌封膠、磁屏蔽罩、翻轉器骨架、出線盒、壓線絕緣條。所述裝置中的線圈選擇陽極氧化處理后的扁形純鋁線，且在兩個骨架的相對面處采用適應中子束流尺寸的繞制方式，提高了磁場均勻度及中子透過率。該裝置可靈活地調節中子極化方向的翻轉程度。裝置能滿足中子極化方向的翻轉要求，有效地提高譜儀的探測精度及效率。本發明配合進動磁場生成裝置，可用于表征高分子聚合物、流體、溶膠、合金、生物大分子等材料內部的如空洞、缺陷、磁結構等納米至微米尺度的亞微觀結構信息，對材料特性的基礎研究等方面起到指導性作用。

技術領域

本發明涉及小角中子散射技術領域，具體涉及一種用于自旋回波小角中子散射譜儀的中子極化方向翻轉裝置。

背景技術

用于自旋回波小角中子散射譜儀的翻轉中子極化方向的磁場生成裝置配合進動磁場生成裝置，可用于表征高分子聚合物、流體、溶膠、合金、生物大分子等材料內部的如空洞、缺陷、磁結構等納米至微米尺度的亞微觀結構信息，對材料特性的基礎研究等方面起到指導性作用。自旋回波小角中子散射譜儀利用兩組翻轉中子極化方向的磁場生成裝置，通過磁場的突變開啟或終止中子的進動，并通過翻轉中子極化方向，解析出樣品的結構信息。而現有的翻轉裝置磁場均勻度較差，中子透過率較低，干擾磁場較大，不能滿足中子極化方向的翻轉要求，從而直接降低了譜儀的探測精度及效率。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種用于自旋回波小角中子散射譜儀的中子極化方向翻轉裝置。

本發明具體采用如下技術方案：

一種用于自旋回波小角中子散射譜儀的中子極化方向翻轉裝置，其特征在于，所述裝置包括線圈、灌封膠、磁屏蔽罩、翻轉器骨架、出線盒、壓線絕緣條；其連接關系是：所述的灌封膠緊密涂覆于線圈的外周，所述的磁屏蔽罩包覆于線圈中段，所述的出線盒固定在壓線絕緣條上，壓線絕緣條的數量與出線盒一致，固定在翻轉器骨架上；其中，所述的翻轉器骨架包括中子入射向骨架、中子出射向骨架、定距板、連接角件；所述的中子入射向骨架具有V型開口，同時開口邊緣處略高于骨架平面從而起到固定線圈的作用；所述的中子出射向骨架和中子入射向骨架結構相同，二者V型開口反向翻轉90°放置，兩個骨架相對面處留有稍大于中子束斑大小的通道，該通道用以中子束流通過；且所述的中子入射向骨架和中子出射向骨架通過位于翻轉器骨架中段的連接角件固定連接；

所述的線圈采用扁導線繞制，所述的線圈緊貼于中子入射向骨架和中子出射向骨架沿V形開口方向繞制，為極化中子改變自旋方向提供過渡磁場，且在中子入射向骨架和中子出射向骨架的相對面處采用適應中子束流尺寸的繞制方式；所述的壓線絕緣條固定在中子入射向骨架未繞制線圈的一側或中子出射向骨架未繞制線圈的一側，遠離中子束流中心。

進一步，所述的定距板一共四個，兩個為一組，一組定距板對稱地固定于中子入射向骨架并相對中子出射向骨架一面的兩側、且垂直于中子入射向骨架上線圈的繞制方向放置，另一組定距板對稱地固定于中子出射向骨架并相對中子入射向骨架一面的兩側、且垂直于中子出射向骨架上線圈的繞制方向放置。

進一步，所述的定距板上等間距排列若干等寬度線槽；

進一步，所述的定距板、連接角件的材料均選取為無磁材料，所述的灌封膠選擇高導熱率絕緣膠。

進一步，所述的壓線絕緣條與出線盒的接觸面、出線盒體與出線盒蓋的接觸面進行密封膠接處理，如：通過涂抹704硅膠進行密封連接。

進一步，所述的出線盒包括出線盒蓋、出線盒體、絕緣板、電纜固定頭、接線柱，其中，出線盒體與出線盒蓋構成出線盒外殼，電纜固定頭固定在出線盒體上，絕緣板固定在出線盒體與接線柱之間，線圈的引出線從電纜固定頭引出。

進一步，所述的線圈選取為純鋁線，并采用陽極氧化處理。

進一步，所述的中子入射向骨架和中子出射向骨架的相對處面處繞制的線圈不灌膠。