專利名稱：多用途冷中子束流品質(zhì)測量用飛行時間設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冷中子束流品質(zhì)二維測量技術(shù)，具體涉及一種多用途冷中子束流品質(zhì)測量用飛行時間設(shè)備。
背景技術(shù)：
冷中子束流能譜是中子散射實驗和反應(yīng)堆冷中子源的基本參數(shù)之一，也是衡量冷中子束流傳輸系統(tǒng)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(jié)果寫入研究中心的基本參數(shù)及年報中。而國內(nèi)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 O年代初，中國原子能科學(xué)研究院最早開展HWRR反應(yīng)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(shè)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(fā)散分布等的測量需求。我國目前正在大力發(fā)展反應(yīng)堆和散裂中子源為基礎(chǔ)的中子散射技術(shù)，需建造大批高質(zhì)量、高水平的冷中子散射譜儀，而冷中子束流品質(zhì)關(guān)系到冷中子散射實驗的本底、效率及空間分辨等關(guān)鍵指標，國外相關(guān)技術(shù)細節(jié)不公開，自主創(chuàng)新設(shè)計完成此項技術(shù)對整個中子散射技術(shù)的發(fā)展具有重大意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于從冷中子散射譜儀的實際需求出發(fā)，提供一種精巧實用的冷中子束流品質(zhì)測量用飛行時間設(shè)備。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種多用途冷中子束流品質(zhì)測量用飛行時間設(shè)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(cè)設(shè)有機械斬波器，機械斬波器與水平設(shè)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(cè)設(shè)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(zhì)測量用飛行時間設(shè)備，其中，在第一狹縫裝置的下方，正對中子束流方向設(shè)有監(jiān)視器，監(jiān)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(zhì)測量用飛行時間設(shè)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(zhuǎn)動驅(qū)動電機相連接。進一步，如上所述的多用途冷中子束流品質(zhì)測量用飛行時間設(shè)備，其中，所述的第一基板設(shè)置在第二基板的水平滑軌上，并與第二基板上的平移驅(qū)動電機相連接。進一步，如上所述的多用途冷中子束流品質(zhì)測量用飛行時間設(shè)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(diào)范圍為I 20mm,高度可調(diào)范圍為2 20mmo進一步，如上所述的多用途冷中子束流品質(zhì)測量用飛行時間設(shè)備，其中，所述的機械斬波器的轉(zhuǎn)子通過斬波器驅(qū)動電機帶動在垂直于中子束流方向的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。
進一步，如上所述的多用途冷中子束流品質(zhì)測量用飛行時間設(shè)備，其中，所述的中子飛行管為內(nèi)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(zhì)測量用飛行時間設(shè)備，其中，所述的探測器為3He正比計數(shù)管，3He正比計數(shù)管設(shè)置在含硼聚乙烯材料制成的屏蔽裝置內(nèi)，屏蔽裝置朝向第二狹縫裝置設(shè)有開口。進一步，如上所述的多用途冷中子束流品質(zhì)測量用飛行時間設(shè)備，其中，所述的監(jiān)視器采用裂變電離室監(jiān)視器，經(jīng)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(zhì)測量用飛行時間設(shè)備，其中，所述的機械斬波器上設(shè)有光電開關(guān)，機械斬波器的轉(zhuǎn)子上的開孔經(jīng)過光電開關(guān)時產(chǎn)生測量周期觸發(fā)信號，光電開關(guān)與多道時間分析器連接。本發(fā)明的有益效果如下:本發(fā)明所提供的多用途冷中子束流品質(zhì)測量用飛行時間設(shè)備采用相對簡單的飛行時間方法和獨特的機械設(shè)計，配合馬達驅(qū)動整體結(jié)構(gòu)，控制完成設(shè)備的平移和轉(zhuǎn)動，同時實現(xiàn)冷中子能譜和束流各項參數(shù)的測量。與國際上公開技術(shù)相比較，本發(fā)明的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)精巧，充分發(fā)揮計算機軟件優(yōu)勢，大幅度降低硬件成本，通過軟硬件配合來完成復(fù)雜的運動，整個系統(tǒng)更加簡易穩(wěn)定，實現(xiàn)了高精確度的轉(zhuǎn)角定位和快速啟制動，同時考慮到冷中子束流傳輸系統(tǒng)具體設(shè)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(zhì)參數(shù)測量的需求。


圖1為本發(fā)明的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的電子學(xué)系統(tǒng)框圖；圖3為本發(fā)明的第一和第二狹縫裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4-1為本發(fā)明的機械斬波器轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖；圖4-2為圖4-1的側(cè)視圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細的描述。如圖1所示，本發(fā)明所提供的多用途冷中子束流品質(zhì)測量用飛行時間設(shè)備，包括供冷中子束流通過的第一狹縫裝置1，第一狹縫裝置I的后側(cè)設(shè)有機械斬波器2，機械斬波器2與水平設(shè)置的中子飛行管3的進口端相連接，中子飛行管3的出口端與第二狹縫裝置4連接，第二狹縫裝置4的后側(cè)設(shè)有探測器和屏蔽裝置5，除朝向第二狹縫裝置設(shè)有開口(寬度略大于探測器直徑)外，屏蔽裝置5完全包裹探測器，探測器通過多道時間分析器與計算機相連接。在第一狹縫裝置I的下方，正對中子束流方向設(shè)有監(jiān)視器6，監(jiān)視器6通過多道時間分析器與計算機相連接。所述的第一狹縫裝置1、機械斬波器2、中子飛行管3、第二狹縫裝置4、探測器和屏蔽裝置5均安裝在同一支撐架8上，支撐架8下部與第一基板9通過轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機10相連接。所述的第一基板9設(shè)置在第二基板11的水平滑軌13上，并與第二基板11上的平移驅(qū)動電機12相連接。來自冷中子束流傳輸系統(tǒng)的中子，首先將通過第一狹縫裝置I的狹縫，狹縫的尺寸根據(jù)機械斬波器的二維尺寸，設(shè)計的寬度可調(diào)范圍為Imm 20_，高度可調(diào)范圍為2_ 20_。第一狹縫裝置I下方設(shè)有監(jiān)視器6，用于確定實驗測量時，冷中子束流的穩(wěn)定性。第一狹縫裝置I的狹縫的寬度和高度通過手動調(diào)整，其結(jié)構(gòu)如圖3所示，多用途冷中子束流品質(zhì)測量用飛行時間設(shè)備的第一狹縫裝置和第二狹縫裝置的結(jié)構(gòu)相同，且為公知技術(shù)，均包括垂直調(diào)節(jié)旋鈕14，調(diào)節(jié)兩塊垂直屏蔽材料板16之間的縫隙寬度；水平調(diào)節(jié)旋鈕15，調(diào)節(jié)兩塊水平屏蔽材料板17之間的縫隙寬度。實驗時，根據(jù)需要測量的束流情況，調(diào)節(jié)狹縫的二維尺度，降低能譜測量時的實驗本底和誤差。通過第一狹縫裝置的連續(xù)冷中子束流，經(jīng)過機械斬波器2后，變?yōu)槊}沖冷中子束流，機械斬波器2的轉(zhuǎn)子通過斬波器驅(qū)動電機7帶動在垂直于中子束流方向的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。機械斬波器的轉(zhuǎn)子是一種雙孔結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)盤，如圖4-1、圖4-2所示，包括不銹鋼圓環(huán)壓片18，不銹鋼中心壓片19,兩個束流通孔20設(shè)計尺寸為1_X 2mm(或2_X 4mm),兩側(cè)設(shè)有不銹鋼壓板21和中心鎘板22。機械斬波器上還設(shè)有光電開關(guān)，機械斬波器的轉(zhuǎn)子上的束流通孔經(jīng)過光電開關(guān)時，使光電傳感器觸發(fā)，產(chǎn)生測量周期觸發(fā)信號，光電開關(guān)的光電傳感器與多道時間分析器連接。本實施例中，機械斬波器的轉(zhuǎn)子設(shè)計尺寸為直徑300_。機械斬波器轉(zhuǎn)子設(shè)計為三明治結(jié)構(gòu)，并進行動平衡的測試和修正，使轉(zhuǎn)子在各方向上的質(zhì)量偏差小于15g,能夠在7000rmp速度下連續(xù)工作12小時。脈沖束流的截面設(shè)計為ImmX2mm(或2mmX 4mm)。理想情況下,在轉(zhuǎn)子5000rpm,即周期6ms時,CARR堆冷源孔道提拉門出口處注量率約為8.815 X IO1Vcm2.s,則單個脈沖中子數(shù)約為2.4X IO4個。提拉門是反應(yīng)堆冷源孔道的總閘門，設(shè)計時，考慮可測量的最大注量率(即中子強度)在其出口位置，因此，設(shè)計可得到的最大脈沖中子數(shù)采用在此位置進行能譜測量的蒙特卡羅模擬數(shù)據(jù)進行計算。根據(jù)冷中子束流傳輸系統(tǒng)的實際安裝情況，為保證可測量系統(tǒng)各處的冷中子束流品質(zhì)參數(shù)，設(shè)計飛行距離最大為1000mm，設(shè)備整體長度約為1400mm。在此長度下，波長2nm的中子，飛行時間為5.056ms,對應(yīng)的機械斬波器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速5934rpm。考慮各個譜儀對于不同波長范圍需求各不相同，因此，將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速設(shè)定為3000rpm(對應(yīng)可測量的中子波長范圍為 O 3.956nm) 7000rpm(0 1.695nm)可調(diào)。通過機械斬波器射出的脈沖冷中子束流進入中子飛行管3，中子飛行管由內(nèi)壁刷氧化釓材料的鋁片圍成筒形結(jié)構(gòu)，進口端的直徑略小于出口端的直徑。設(shè)計時，中子飛行管的長度根據(jù)實際情況和所需要的能量分辨綜合考慮。由于目前中子導(dǎo)管的混凝土支撐間距一般為1.4m至2.6m不等，能譜測量將覆蓋整個導(dǎo)管系統(tǒng)，因此設(shè)計時，按最小間距1.4m來進行設(shè)計?？紤]到整個設(shè)備的情況，設(shè)計飛行管長度為lm。同時，通過計算，認為Im的長度完全滿足能量分辨的需求(對于典型的0.2nm中子，能量分辨Λ E/E，在Imm孔寬時，約為6.1%左右，ΛΕ/Ε = 0.028*SQRT(E)XAt/L。其中的Λ t應(yīng)包括脈沖束時間展寬、測量時間分散、時間分析道寬、電子學(xué)信號延遲、中子角發(fā)散造成的時間誤差以及其它的時間誤差。由于后面造成的時間誤差較前三項誤差可以忽略，這里只考慮了前三項的At)。在冷中子束流抵達探測器前，還將通過第二狹縫裝置4。其設(shè)計調(diào)節(jié)范圍為:水平寬度Imm 20mm,垂直高度2mm 20mm。由于到達此處的中子數(shù)大為減少，因此狹縫使用含硼聚乙烯材料制造。它的主要作用是限制入射到探測器的冷中子束流，根據(jù)此設(shè)計，只有入射角低于5.2’的中子才能到達探測器。由于能譜測量的主要干擾來自Y射線，因此探測器設(shè)計使用3He正比計數(shù)管。整個探測器除面對狹縫的位置外，將包裹在含硼聚乙烯材料制成的探測器屏蔽中。探測器及其屏蔽將能夠?qū)崿F(xiàn)以機械斬波器2的轉(zhuǎn)子的中垂線為軸，以轉(zhuǎn)子中垂線與探測器的距離為半徑，在設(shè)備的中心線附近±3°以內(nèi)進行擺動，以探測中子束流的水平發(fā)散角分布情況。設(shè)計可水平擺動的角度范圍為±3度。角度分辨為6.87min。監(jiān)視器6設(shè)計采用裂變電離室監(jiān)視器，安裝于整個設(shè)備的前部，第一狹縫裝置I的下方，正對冷中子束流傳輸系統(tǒng)的中子導(dǎo)管出口，用以測量入射到監(jiān)視器的中子計數(shù)，裂變電離室監(jiān)視器經(jīng)前級放大與甄別后，連接多道時間分析器，給多道時間分析器定數(shù)測量提供參考。裂變電離室監(jiān)視器是為現(xiàn)有的公知設(shè)備，設(shè)計采用美國LND INC公司的3004型U235裂變電離室監(jiān)視器。其原理是利用中子與U235發(fā)生作用，發(fā)生裂變反應(yīng)(U235原子的密集度相當(dāng)?shù)停?004型監(jiān)視器中僅含有5mg的U235，遠未達到發(fā)生鏈式反應(yīng)的臨界值)，產(chǎn)生裂變碎片，并使得監(jiān)視器中的氣體發(fā)生電離。通過對電離氣體產(chǎn)生的電信號進行放大和處理，將轉(zhuǎn)換為電子學(xué)信號進行輸出。裂變電離監(jiān)視器所輸出的電信號再經(jīng)過前級放大(電子學(xué)放大)和甄別(濾除干擾)，輸入到多道時間分析器中進行記錄。設(shè)計采用的3004型監(jiān)視器，平均每10000個中子，將輸出一個電信號。由于第一狹縫裝置1、機械斬波器2、中子飛行管3、第二狹縫裝置4、探測器和屏蔽裝置5均安裝在同一支撐架8上，支撐架8下部與第一基板9通過轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機10相連接。設(shè)計時，在機械斬波器2轉(zhuǎn)子的中垂線與支撐架8的交點位置，安裝一個水平軸承，支撐架8的尾端(即探測器屏蔽的下部)安裝兩個滑輪。這樣，支撐架8的前部通過軸承與機械斬波器2、斬波器驅(qū)動電機7及底部的第一基板9相連，后部通過滑輪與第一基板9相連，實現(xiàn)了可通過電機或者手動，移動支撐架8以上的部分，從而能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)管截面中子束流的角發(fā)散分布測量。本實施例中，支撐架的轉(zhuǎn)動范圍設(shè)定為±3°。而且，為了還能測量導(dǎo)管截面的中子水平分布，將第一基板9設(shè)置在第二基板11的水平滑軌13上，并與第二基板11上的平移驅(qū)動電機12相連接，使第一基板上的各裝置可以進行水平方向的平移。本實施例中，設(shè)計的水平滑軌的可移動范圍為±10cm。本發(fā)明的電子學(xué)系統(tǒng)的組成如圖2所示，主要由探測器、監(jiān)視器的信號探測和獲取、機械斬波器轉(zhuǎn)子的起始信號獲取、多道時間分析器的數(shù)據(jù)處理與分析和計算機數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)存儲及數(shù)據(jù)分析部分構(gòu)成。探測器、監(jiān)視器探測到中子信號經(jīng)前放收集和預(yù)放大，然后經(jīng)快放濾波成形輸出近高斯的波形，再經(jīng)恒比甄別器(CFD)精確定時輸出負NIM信號進入到多道時間分析器，恒比甄別器(CFD)設(shè)計采用ORTEC的584型恒比甄別器。以監(jiān)視器測量的中子計數(shù)定標為前提，多道時間分析器以機械斬波器轉(zhuǎn)子的光電開關(guān)信號為周期起始信號測量各個周期內(nèi)各個時間道接收到的探測器信號。一個起始信號對應(yīng)一個周期，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，開孔每經(jīng)過光電開關(guān)，光電開關(guān)瞬時發(fā)出起始信號，觸發(fā)一個新周期的測量。多道時間分析器把各個周期的測量結(jié)果累加得到一個統(tǒng)計誤差較小的時間譜。在具體設(shè)計中，可以當(dāng)監(jiān)視器測量的中子計數(shù)達到設(shè)定值后觸發(fā)多道時間分析器停止，也可以使用固定時間達到設(shè)定值后觸發(fā)多道時間分析器停止工作。計算機讀取多道時間分析器上的時間譜，并加以存儲，還可以進行尋峰等一些簡單的數(shù)據(jù)分析。多道時間分析器是一種現(xiàn)有的設(shè)備，本實施例選用CDMCA型多道時間分析器。該多道時間分析器采用時間作為計數(shù)的橫坐標單位(即道)，具有最高8192道的分析能力，單個道寬最窄可達5ns (實際中，將使用0.64us作為道寬)，單道計數(shù)率最高可達lOOKevents/s，分析時間范圍:80ns 10s，使用PCI板卡直接與計算機進行連接，操作界面友好直觀。數(shù)據(jù)獲取和處理軟件為Windows 32位軟件,可在Windows Xp/2000操作系統(tǒng)上運行。以下功能由計算機設(shè)置和控制:測量起/停；起始道、停止道選擇；硬件道寬設(shè)置；測量方式:“一起一?！薄ⅰ耙黄鸲嗤！被颉岸嗥鸲嗤！?“定時測量”或“定數(shù)測量”;測量參數(shù):測量時間/I路總計數(shù)；分析時間道寬、總道數(shù)。獲取的數(shù)據(jù)可按二進制方式存儲到硬盤；文件可按“測量時間”或“文件大小”分割存儲；獲取的時間譜可按選擇的“文件分割時間”以二進制方式自動保存。利用本發(fā)明所提供的設(shè)備的實驗流程如下:首先，將設(shè)備安裝在待測中子束流傳輸系統(tǒng)的端部，正對待測位置。安裝在計算機上的多道時間分析器將接收來自三種信號源的信號:探測器、監(jiān)視器和光電開關(guān)。測量時，有兩種工作方式:1.定時測量,可以設(shè)置測量時間(精確到Ims)；2.定數(shù)測量:以監(jiān)視器探測到的脈沖個數(shù)定標，定數(shù)測量的目的是為了消除反應(yīng)堆堆功率漲落對各次測量之間統(tǒng)計一致性的影響。定時測量就是在一定的時間間隔內(nèi)(由多道時間分析器內(nèi)部時鐘脈沖提供定標依據(jù))多道時間分析器處于測量狀態(tài)，又或者設(shè)定一個值，在接收起始信號數(shù)從O累計到設(shè)定值這段時間內(nèi)多道時間分析器處于測量狀態(tài)。定數(shù)測量就是將監(jiān)視器探測到的脈沖個數(shù)用于定標，設(shè)定一個定數(shù)值，在監(jiān)視器探測到的脈沖個數(shù)從O累計到定數(shù)值這段時間內(nèi)多道時間分析器處于測量狀態(tài)。多道時間分析器工作時先設(shè)定工作方式，然后用鼠標點擊用戶操作界面上的“測量”按鈕，多道時間分析器即處于測量狀態(tài)。機械斬波器的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，當(dāng)開孔經(jīng)過光電開關(guān)，光電開關(guān)瞬時發(fā)出起始信號，觸發(fā)一個新周期的測量，該起始信號的時間定為該周期的時間零點，時間譜的道數(shù)和時間道寬都是測量之前預(yù)先設(shè)定(周期=道數(shù)X時間道寬)。在光電開關(guān)發(fā)出起始信號同時另一個開孔放入一束中子。開孔到探測器的距離恒定為lrn，脈沖束中的中子能量不同，其飛行速度也不同，這樣到達探測器的時刻也不同。探測器接收的中子信號經(jīng)前放收集和預(yù)放大，然后經(jīng)主放濾波成形輸出近高斯的波形，再經(jīng)甄別器精確定時輸出負NIM信號進入到多道時間分析器，多道時間分析器將該負NIM信號的時刻與周期零點時刻(即起飛信號時刻)間的時間差轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的時間道數(shù)，則該對應(yīng)時間道數(shù)的計數(shù)加一。周期設(shè)定小于兩個起始信號的時間間隔(如果周期大于兩個起始信號的時間間隔，由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動頻率漲落引起的停止時刻的漲落將使得停止時刻漲落范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)誤差太大不能被采用)。一個起始信號對應(yīng)一個周期，多道時間分析器把各個周期的測量結(jié)果累加得到一個統(tǒng)計誤差較小的時間譜。多道時間分析器將測量結(jié)果實時傳送給計算機，這樣測量的時間譜在計算機上可以得到實時顯示?？梢跃_測量探測器信號時刻(即探測器信號之間不發(fā)生堆積現(xiàn)象)的探測器最大計數(shù)率由前放的時間常數(shù)決定。由于信號延遲時間非常小(ns量級)，在本飛行時間設(shè)備核電子學(xué)設(shè)計中不予考慮。預(yù)期設(shè)定的道數(shù)8192，時間道寬0.64μ S，道寬引起的時間誤差1/8192 = 0.0122%。
下面介紹幾種應(yīng)用本發(fā)明設(shè)備的具體測量方法:1.截面中子水平分布測量方法為測量導(dǎo)管截面的中子水平分布，飛行時間設(shè)備可進行整體平移，即將第一和第二狹縫、機械斬波器的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)、中子飛行管、探測器及其屏蔽設(shè)計安裝在第一基板上，該第一基板再通過水平滑軌安裝在第二基板上。通過設(shè)計水平滑軌的可移動范圍為±10cm，可實現(xiàn)對多個中子束流截面的中子水平分布相對測量。以CNGD (冷中子導(dǎo)管系統(tǒng)D)為例，該束流截面的中子分布不對稱度為:

權(quán)利要求
1.種多用途冷中子束流品質(zhì)測量用飛行時間設(shè)備，其特征在于:包括供冷中子束流通過的第一狹縫裝置(I)，第一狹縫裝置(I)的后側(cè)設(shè)有機械斬波器(2)，機械斬波器(2)與水平設(shè)置的中子飛行管(3)的進口端相連接，中子飛行管(3)的出口端與第二狹縫裝置(4)連接，第二狹縫裝置(4)的后側(cè)設(shè)有探測器和屏蔽裝置(5)，探測器通過多道時間分析器與計算機相連接。
2.權(quán)利要求1所述的多用途冷中子束流品質(zhì)測量用飛行時間設(shè)備，其特征在于:在第一狹縫裝置(I)的下方，正對中子束流方向設(shè)有監(jiān)視器￠)，監(jiān)視器(6)通過多道時間分析器與計算機相連接。
3.權(quán)利要求1或2所述的多用途冷中子束流品質(zhì)測量用飛行時間設(shè)備，其特征在于:所述的第一狹縫裝置(I)、機械斬波器(2)、中子飛行管(3)、第二狹縫裝置(4)、探測器和屏蔽裝置(5)均安裝在同一支撐架(8)上，支撐架(8)下部與第一基板(9)通過轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機(10)相連接。
4.權(quán)利要求3所述的多用途冷中子束流品質(zhì)測量用飛行時間設(shè)備，其特征在于:所述的第一基板(9)設(shè)置在第二基板(11)的水平滑軌(13)上，并與第二基板(11)上的平移驅(qū)動電機(12)相連接。
5.權(quán)利要求1所述的多用途冷中子束流品質(zhì)測量用飛行時間設(shè)備，其特征在于:所述的第一狹縫裝置(I)和第二狹縫裝置(4)的狹縫的寬度可調(diào)范圍為I 20_，高度可調(diào)范圍為2 20_。
6.權(quán)利要求1所述的多用途冷中子束流品質(zhì)測量用飛行時間設(shè)備，其特征在于:所述的機械斬波器(2)的轉(zhuǎn)子通過斬波器驅(qū)動電機(7)帶動在垂直于中子束流方向的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。
7.權(quán)利要求1所述的多用途冷中子束流品質(zhì)測量用飛行時間設(shè)備，其特征在于:所述的中子飛行管(3)為內(nèi)壁刷有氧化釓材料的鋁管。
8.權(quán)利要求1所述的多用途冷中子束流品質(zhì)測量用飛行時間設(shè)備，其特征在于:所述的探測器為3He正比計數(shù)管，3He正比計數(shù)管設(shè)置在含硼聚乙烯材料制成的屏蔽裝置(5)內(nèi)，屏蔽裝置(5)朝向第二狹縫裝置(4)設(shè)有開口。
9.權(quán)利要求2所述的多用途冷中子束流品質(zhì)測量用飛行時間設(shè)備，其特征在于:所述的監(jiān)視器(6)采用裂變電離室監(jiān)視器，通過成形電路與多道時間分析器連接。
10.權(quán)利要求6所述的多用途冷中子束流品質(zhì)測量用飛行時間設(shè)備，其特征在于:所述的機械斬波器(2)上設(shè)有光電開關(guān)，機械斬波器的轉(zhuǎn)子上的開孔經(jīng)過光電開關(guān)時產(chǎn)生測量周期觸發(fā)信號， 光電開關(guān)與多道時間分析器連接。
全文摘要
本發(fā)明屬于冷中子束流品質(zhì)二維測量技術(shù)，具體涉及一種多用途冷中子束流品質(zhì)測量用飛行時間設(shè)備。其結(jié)構(gòu)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(cè)設(shè)有機械斬波器，機械斬波器與水平設(shè)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(cè)設(shè)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。本發(fā)明結(jié)構(gòu)精巧，硬件成本低，整個系統(tǒng)更加簡易穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)高精確度的轉(zhuǎn)角定位和快速啟制動，同時考慮到冷中子束流傳輸系統(tǒng)具體設(shè)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(zhì)參數(shù)測量的需求。
文檔編號G01T3/00GK103091701SQ201110332619
公開日2013年5月8日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者陳東風(fēng), 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(xué)勝, 張莉, 高建波, 李天富, 吳立齊 申請人:中國原子能科學(xué)研究院