材料与构件深部应力场及缺陷无损探测中子谱仪径向准直器的设计

为设计材料与构件深部应力场及缺陷无损探测中子谱仪的径向准直器,实现大型工程构件的远距离准确取样,本文分析了径向准直器的实空间和相空间取样原理,介绍了目前径向准直器取样体积的解析与模拟计算方法,并利用0.2 mm尼龙线测试了德国E3残余应力谱仪径向准直器的取样尺寸,基于实验结果确定了采用JRR3解析方法作为径向准直器取样尺寸的计算依据。根据解析计算结果,研究了设计参数对径向准直器取样尺寸和传输效率的影响规律,并按照谱仪的空间几何结构,最终设计了谱仪1、2、3、4、5 mm径向准直器取样系统。     

材料与构件深部应力场及缺陷无损探测中子谱仪径向准直器的设计

为设计材料与构件深部应力场及缺陷无损探测中子谱仪的径向准直器，实现大型工程构件的远距离准确取样，本文分析了径向准直器的实空间和相空间取样原理，介绍了目前径向准直器取样体积的解析与模拟计算方法，并利用0.2 mm尼龙线测试了德国E3残余应力谱仪径向准直器的取样尺寸，基于实验结果确定了采用JRR3解析方法作为径向准直器取样尺寸的计算依据。根据解析计算结果，研究了设计参数对径向准直器取样尺寸和传输效率的影响规律，并按照谱仪的空间几何结构，最终设计了谱仪1、2、3、4、5 mm径向准直器取样系统。     

中子三轴谱仪分辨率的计算与分析

描述了中子三轴谱仪分辨率函数的计算方法,计算分析了中子波矢、准直器水平发散度、谱仪布局及能量和动量转移对分辨率函数的影响.谱仪分辨率随着入射波矢增大而降低,随着准直器水平发散度的减小而提高,谱仪最高能量分辨率能达到23μeV,计算值与实验测量和模拟计算结果符合得很好;谱仪布局只改变分辨率椭球在散射平面的方向,而不会影响...     

ISOCS无源刻度软件在准直器屏蔽厚度设计中的应用

准直器设计不仅需要考虑准直器的空间分辨率、灵敏度等因素,而且需要考虑准直器屏蔽厚度对"阴影区"的影响。建立了一种准直器屏蔽厚度的优化设计方法,该方法使用ISOCS无源刻度软件计算了探测器在佩带张角30,°屏蔽厚度分别为5、10、15 cm的准直器的角响应曲线和对无穷大面源在不同角度范围内计数率贡献的百分比。结果表明,当准直器屏蔽厚度为5 cm时,方位角90°处γ射线仍然对探测器存在计数率贡献;准直器屏蔽厚度为15 cm时,探测器视野范围可得到有效控制。该方法不仅可以为准直器屏蔽厚度设计提供依据,同时可以作为准直器探测器的效率刻度和不确定度评定的参考。     

中子Soller准直器摇动曲线的蒙特卡罗模拟和分析

中子Soller准直器是中子散射谱仪一种常用部件，主要用于限制中子束流的发散度，提高中子谱仪的分辨率。准直器的准直角是描述其性能的一项重要技术指标，通过摇动曲线的实验测量获得。本文基于实验测量需求和方法，利用中子射线追踪模拟蒙特卡罗程序McStas对中子Soller准直器摇动曲线实验测量过程进行了蒙特卡罗模拟计算，并对计算结果进行实验对比和解析分析。分析结果表明，模拟计算、实验数据和理论解析三者符合较好，验证了模拟方法的可行性。通过多方法结合来研究摇动曲线，可提高测量分析结果的可靠性，类似的方法也可扩展应用于其他中子光学部件的测试分析。     

二轴中子粉末衍射谱仪探测系统改进

通过将探测器的数目由1个增加到4个、用水平发散角为20′的Soller准直器取代30′的单缝准直器，对中国原子能科学研究院重水研究堆旁的二轴中子粉末衍射谱仪进行了改进。铁粉的衍射实验结果表明：改进后的谱仪在同等中子计数强度条件下，计数速率提高了2．3倍，因而缩短了测量时间，同时也提高了谱仪的分辨率。     

中子衍射应力谱仪的模拟计算

中子衍射法是迄今为止可直接测量材料或工程部件内部深处应力场分布的唯一非破坏性方法,在工程上具有重要的应用。论文用McStas软件模拟计算了应力谱仪样品台处的注量率,同时理论计算了谱仪的分辨率,并且分析了第二准直器对样品台处中子注量率和谱仪分辨率的影响,结果表明谱仪的第二准直器对中子注量率影响很大,样品处衍射角小于120°时,谱仪分辨率良好。     

蒙特卡罗方法在Soller中子狭缝准直器优化设计中的应用

Soller型中子狭缝准直器是中子散射谱仪部件之一，用来对中子束流进行准直。准直器的设计不仅需要对吸收材料进行选择，吸收材料的厚度选择也很重要。准直器的透射率和空间的限制对准直器的长度提出要求。应用以蒙特卡罗方法为基础的模拟计算对准直器进行优化设计是一种新的尝试。采用MCNP程序对准直器的长度和吸收片厚度进行了模拟优化设计，并对计算结果进行了评定。     

中子散射谱仪的计算机测控系统的设计与调试

中子散射谱仪计算机测控系统的研究初步实现了中子散射谱仪4个主要部件:样品台、探测器、单色器和准直器的运动控制,进行了现场控制实验,包括步进电机、伺服电机的控制及光栅编码器的数据获取,控制精度达到实验所需精度的要求,特别是对重达数吨的样品台的精确位置控制,实现了较     

脉冲中子测量中的准直器设计

为满足脉冲中子探测系统对辐射屏蔽的要求,在利用MCNP程序模拟计算准直孔分别为圆柱形直孔和锥形孔的屏蔽效果基础上,设计了圆柱形直孔+锥形孔的准直器结构,准直器采用铁35cm厚+聚乙烯20 cm厚+铅15 cm厚的组合材料。理论计算表明:该准直器用于反冲质子探测系统时,探测系统输出信号与干扰信号的比值大于10。