專利名稱：中子織構(gòu)測試設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及中子輻射技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種中子織構(gòu)測試設(shè)備。
背景技術(shù)：
織構(gòu)是多晶材料在生成、制備、合成及加工等工藝過程中形成的擇優(yōu)取向。目前織構(gòu)的測定主要依靠X射線衍射、中子衍射、電子背散射衍射、同步輻射衍射及透射電鏡等技術(shù)。中子衍射技術(shù)與其它的衍射技術(shù)相比，在測量和研究織構(gòu)方面具有一系列優(yōu)越性(1) 中子的穿透力很強，吸收小，可以測量大體積樣品的織構(gòu)，得到工程上更受重視的體織構(gòu)的信息；同時保證數(shù)據(jù)的高統(tǒng)計性和高測量精度，因此對于具有不均勻織構(gòu)、吸收因子各向異性、晶粒粗大的材料及多相材料中體積比很小的相的織構(gòu)能夠精確探測；( 中子具有磁矩，因而中子衍射成為目前測量材料磁織構(gòu)的唯一手段；(3)中子衍射技術(shù)易于開展模擬試樣工況(比如高溫、高壓)的原位織構(gòu)測量，可以對織構(gòu)生成過程和條件進(jìn)行研究。因此中子衍射方法已經(jīng)在國際上成為多晶材料體織構(gòu)測量的標(biāo)準(zhǔn)方法。利用中子衍射方法的中子織構(gòu)測試設(shè)備工作原理如圖1所示，其中1為反應(yīng)堆， 2為第一準(zhǔn)直器，3為單色器，4為待測樣品，5為帶有歐拉測角頭的樣品臺，6為探測器。從反應(yīng)堆1水平孔道引出的“白色”連續(xù)中子束，經(jīng)第一準(zhǔn)直器2限制方向發(fā)散并導(dǎo)向單色器 3，單色器3的特定晶面族選擇入射中子束中波長λ附近一個狹小波長帶Δ λ范圍內(nèi)的中子，將其反射導(dǎo)向至安放在樣品臺上的待測樣品4，通過固定在樣品臺上的大型歐拉環(huán)機械測角頭，實現(xiàn)樣品在空間任意取向并精確讀角，再由安放在某個(hkl)面族衍射角度的探測器收集散射的中子，完成實驗測量。通過歐拉測角頭轉(zhuǎn)動，達(dá)到測量樣品不同取向的強度，得到織構(gòu)極圖。目前，國際上大的中子散射實驗室?guī)缀醵寂溆兄凶涌棙?gòu)測試設(shè)備。但是仍然面臨一些問題目前國際上的織構(gòu)衍射儀基本都配有第三準(zhǔn)直器，用來限制入射到探測器的中子束發(fā)散度，但只配備一個限制水平方向發(fā)散的準(zhǔn)直器，因而豎直方向的發(fā)散度得不到有效的限制。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種中子織構(gòu)測試設(shè)備， 為第三準(zhǔn)直器豎直方向的發(fā)散度提供限制。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下所描述—種中子織構(gòu)測試設(shè)備，包括第一準(zhǔn)直器、單色器、樣品臺、探測器和第三準(zhǔn)直器， 所述第三準(zhǔn)直器包括兩個相互垂直的限制中子束發(fā)散度方向的水平準(zhǔn)直器和豎直準(zhǔn)直器。進(jìn)一步的，所述水平準(zhǔn)直器和豎直準(zhǔn)直器的發(fā)散度為30'。進(jìn)一步的，中子織構(gòu)測試設(shè)備還包括屏蔽體，所述屏蔽體為澆灌密度為5. 2g/cm3 的重混凝土。而且，所述屏蔽體包括積木式塊結(jié)構(gòu)的多個構(gòu)件，所述多個構(gòu)件為非規(guī)則形。進(jìn)一步的，所述單色器位于第二姿態(tài)調(diào)整臺上，所述第二姿態(tài)調(diào)整臺用于控制所述單色器旋轉(zhuǎn)、傾角及X、Y、Z三個方向的平移調(diào)整。進(jìn)一步的，所述單色器通過鋁合金轉(zhuǎn)接件固定在所述第二姿態(tài)調(diào)整臺上，所述第二姿態(tài)調(diào)整臺包括2個平移臺、1個升降臺、1個角位臺和1個轉(zhuǎn)臺組成，所述轉(zhuǎn)臺位于最下方，向上依次為所述平移臺、所述升降臺、所述角位臺、所述鋁合金轉(zhuǎn)接件及所述單色器。進(jìn)一步的，所述第一準(zhǔn)直器位于第一姿態(tài)調(diào)整臺上，所述第一姿態(tài)調(diào)整臺用于控制所述第一準(zhǔn)直器器旋轉(zhuǎn)、傾角及X、Y、Z三個方向的平移調(diào)整。進(jìn)一步的，所述樣品臺包括用于控制樣品沿三個軸旋轉(zhuǎn)的歐拉環(huán)裝置。進(jìn)一步的，所述探測器為3He探測器。所述3He探測器為3He正比計數(shù)管探測器。本發(fā)明的效果在于本發(fā)明在采取了上述技術(shù)方案以后，垂直方向的中子束發(fā)散度得以限制，從而中子織構(gòu)測試設(shè)備垂直方向的分辨率也得到了很大提高。


圖1為中子織構(gòu)測試設(shè)備工作原理示意圖；圖2為本發(fā)明實施例中子織構(gòu)測試設(shè)備的工作原理示意圖；圖3為本發(fā)明實施例中子織構(gòu)測試設(shè)備的Soller型準(zhǔn)直器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實施例中子織構(gòu)測試設(shè)備的第三準(zhǔn)直器擺放示意圖；圖5為本發(fā)明實施例中子織構(gòu)測試設(shè)備的歐拉環(huán)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明實施例中子織構(gòu)測試設(shè)備的屏蔽體的部分結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例來對本發(fā)明進(jìn)行描述。本發(fā)明實施例是根據(jù)中國先進(jìn)研究堆(CARR)設(shè)計的中子織構(gòu)測試設(shè)備。當(dāng)然，本發(fā)明實施例的技術(shù)方案同樣適用于其他反應(yīng)堆。如圖2所示，一種中子織構(gòu)測試設(shè)備，包括第一準(zhǔn)直器2、單色器3、單色器屏蔽體 7、樣品臺4、探測器6、探測器屏蔽體9和第三準(zhǔn)直器8，第三準(zhǔn)直器8包括兩個相互垂直的限制中子束發(fā)散度方向的水平準(zhǔn)直器81和豎直準(zhǔn)直器82。其中，樣品臺4為帶有歐拉環(huán)機械測角頭的樣品轉(zhuǎn)臺，探測器6為3He正比計數(shù)管中子探測器，單色器屏蔽體7和探測器屏蔽體9起生物和物理屏蔽作用。CARR設(shè)計的中子織構(gòu)測試設(shè)備的各個部件參數(shù)及布局如下表所示
權(quán)利要求
1.一種中子織構(gòu)測試設(shè)備，包括第一準(zhǔn)直器、單色器、樣品臺、探測器和第三準(zhǔn)直器，其特征在于，所述第三準(zhǔn)直器包括兩個相互垂直的限制中子束發(fā)散度方向的水平準(zhǔn)直器和豎直準(zhǔn)直器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中子織構(gòu)測試設(shè)備，其特征在于，所述水平準(zhǔn)直器和豎直準(zhǔn)直器的發(fā)散度為30'。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中子織構(gòu)測試設(shè)備，其特征在于，還包括屏蔽體，所述屏蔽體為澆灌密度為5. 2g/cm3的重混凝土。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的中子織構(gòu)測試設(shè)備，其特征在于，所述屏蔽體包括積木式塊結(jié)構(gòu)的多個構(gòu)件，所述多個構(gòu)件為非規(guī)則形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中子織構(gòu)測試設(shè)備，其特征在于，所述單色器位于第二姿態(tài)調(diào)整臺上，所述第二姿態(tài)調(diào)整臺用于控制所述單色器旋轉(zhuǎn)、傾角及X、Y、Z三個方向的平移調(diào)整。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的中子織構(gòu)測試設(shè)備，其特征在于，所述單色器通過鋁合金轉(zhuǎn)接件固定在所述第二姿態(tài)調(diào)整臺上，所述第二姿態(tài)調(diào)整臺包括2個平移臺、1個升降臺、1個角位臺和1個轉(zhuǎn)臺組成，所述轉(zhuǎn)臺位于最下方，向上依次為所述平移臺、所述升降臺、所述角位臺、所述鋁合金轉(zhuǎn)接件及所述單色器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中子織構(gòu)測試設(shè)備，其特征在于，所述第一準(zhǔn)直器位于第一姿態(tài)調(diào)整臺上，所述第一姿態(tài)調(diào)整臺用于控制所述第一準(zhǔn)直器旋轉(zhuǎn)、傾角及X、Y、Z三個方向的平移調(diào)整。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中子織構(gòu)測試設(shè)備，其特征在于，所述樣品臺包括用于控制樣品沿三個軸旋轉(zhuǎn)的歐拉環(huán)裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中子織構(gòu)測試設(shè)備，其特征在于，所述探測器為3He探測器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的中子織構(gòu)測試設(shè)備，其特征在于，所述^fe探測器為他正比計數(shù)管探測器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種中子織構(gòu)測試設(shè)備，涉及中子輻射技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有技術(shù)中配備一個限制水平方向發(fā)散的準(zhǔn)直器，而豎直方向的發(fā)散度得不到有效的限制的問題。本發(fā)明實施例提供的方案為包括第一準(zhǔn)直器、單色器、樣品臺、探測器和第三準(zhǔn)直器，所述第三準(zhǔn)直器包括兩個相互垂直的限制中子束發(fā)散度方向的水平準(zhǔn)直器和豎直準(zhǔn)直器。本發(fā)明實施例適用于中子測量儀器等。
文檔編號G01N23/20GK102288626SQ20111020008
公開日2011年12月21日 申請日期2011年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月18日
發(fā)明者余周香, 劉曉龍, 劉蘊韜, 吳展華, 孫凱, 李天富, 李峻宏, 李眉娟, 楊浩智, 焦學(xué)勝, 王洪立, 田庚方, 肖紅文, 胡瑞, 陳東風(fēng), 韓文澤, 高建波 申請人:中國原子能科學(xué)研究院