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原文传递一种双列单晶中子分析器单元

专利名称：	一种双列单晶中子分析器单元
摘要：	本发明涉及一种双列单晶中子分析器单元，包括：底板，用于定位在光路系统中；分析器支架，设置在所述底板上且呈音叉形；第一列单晶，设置在所述分析器支架的前侧；第二列单晶，设置在所述分析器支架的后侧。本发明的分析器支架采用布置两列单晶且均以Rowland圆为聚焦模式，既能满足能量分辨率要求，又能充分利用中子束中子通量大幅提高。同时，该分析器支架采用梯形燕尾槽和梯形燕尾导轨的配合使用，既方便安装多个分析器支架安装又能够高精度地保证同轴性，可以探测更多种能量的中子，使得不同能量的中子分析器探测的动量点具有可比性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国人民大学
发明人：	张红霞;汪晋辰;程鹏;刘娟娟;徐大业;鲍威
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-20T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-02T00:00:00+0800
申请号：	CN201910418644.5
公开号：	CN110082376A
代理机构：	北京纪凯知识产权代理有限公司
代理人：	谢斌
分类号：	G01N23/204(2006.01);G;G01;G01N;G01N23
申请人地址：	100872 北京市海淀区中关村大街59号
主权项：	1.一种双列单晶中子分析器单元，其特征在于，包括：底板(70)，用于定位在光路系统中；分析器支架(10)，设置在所述底板(70)上且呈音叉形；第一列单晶(20)，设置在所述分析器支架(10)的前侧；第二列单晶(30)，设置在所述分析器支架(10)的后侧。 2.根据权利要求1所述的双列单晶中子分析器单元，其特征在于，在所述底板(70)上设置有梯形燕尾导轨(50)，所述梯形燕尾导轨(50)上沿长度方向间隔开设有多个销孔；所述分析器支架(10)包括：底座(13)，所述底座(13)的底部形成有与所述梯形燕尾导轨(50)相配合的梯形燕尾槽(17)；第一侧板(11)和第二侧板(12)，所述第一侧板(11)和第二侧板(12)关于所述底座(13)的长度方向平行对称设置在所述底座(13)上，且所述第一侧板(11)和第二侧板(12)倾斜向上延伸；第一列单晶槽(14)，形成于所述第一侧板(11)和第二侧板(12)的前斜面；第二列单晶槽(15)，形成于所述第一侧板(11)和第二侧板(12)的后斜面；定位销孔(16)，开设在位于所述第一侧板(11)和第二侧板(12)之间的所述底座(13)上；所述第一列单晶(20)和第二列单晶(30)分别依次对称定位在所述分析器支架(10)的第一列单晶槽(14)和第二列单晶槽(15)中，所述分析器支架(10)通过所述梯形燕尾槽(17)安装在所述梯形燕尾导轨(50)上，第一定位销轴(60)穿过所述分析器支架(10)的定位销孔(16)和所述梯形燕尾导轨(50)的销孔，以确定所述分析器支架(10)相对所述梯形燕尾导轨(50)沿着光路方向的位置。 3.根据权利要求2所述的双列单晶中子分析器单元，其特征在于，两个以上所述分析器支架(10)相互对称地安装在所述梯形燕尾导轨(50)上。 4.根据权利要求2所述的双列单晶中子分析器单元，其特征在于，所述分析器支架(10)上的所述第一列单晶槽(14)的数量为奇数，所述第二列单晶槽(15)的数量为偶数，且所述第二列单晶槽(15)的数量比所述第一列单晶槽(14)的数量多一个，所述第一列单晶槽(14)和第二列单晶槽(15)自上而下从前向后均呈交错结构。 5.根据权利要求1所述的双列单晶中子分析器单元，其特征在于，所述第一列单晶(20)和第二列单晶(30)的两端分别用一个单晶压盖(40)通过螺钉固定在所述分析器支架(10)上，所述单晶压盖(40)呈倒L型，采用含硼橡胶材料加工而成。 6.根据权利要求1所述的双列单晶中子分析器单元，其特征在于，所述底板(70)呈前窄后宽的扇形，所述底板(70)的前端具有一圆柱销孔，后端具有一长销孔，所述底板(70)通过穿过其前端圆柱销孔的第二定位销轴(80)和穿过其后端长销孔的第三定位销轴(90)，以将所述底板(70)定位在整个光路系统中。 7.根据权利要求2所述的双列单晶中子分析器单元，其特征在于，以所述分析器支架(10)的底面为基准，所述第一列单晶槽(14)和第二列单晶槽(15)的角度精度为±0.01°，位置精度为±0.01mm，直线度精度为0.004mm；所述梯形燕尾槽(16)和梯形燕尾导轨(50)的对称度精度为±0.01mm，平面度精度为0.008mm。 8.根据权利要求2所述的双列单晶中子分析器单元，其特征在于，所述分析器支架(10)的第一侧板(11)和第二侧板(12)的内侧距离比所述第一列单晶(20)和第二列单晶(30)的长度小4mm，所述第一侧板(11)和第二侧板(12)的厚度为6mm。 9.根据权利要求2所述的双列单晶中子分析器单元，其特征在于，所述第一列单晶槽(14)包括自上而下布置的第一前单晶槽(141)、第二前单晶槽(142)和第三前单晶槽(143)；所述第二列单晶槽(15)包括自上而下布置的第一后单晶槽(151)、第二后单晶槽(152)、第三后单晶槽(153)和第四后单晶槽(154)；所述第一列单晶(20)包括第一前单晶(201)、第二前单晶(202)和第三前单晶(203)；所述第二列单晶(30)包括第一后单晶(301)、第一后单晶(302)、第一后单晶(303)和第一后单晶(304)，所述第一列单晶(20)和第二列单晶(30)的长度相同。 10.根据权利要求9所述的双列单晶中子分析器单元，其特征在于，所述分析器支架(10)上各单晶槽和各单晶的位置及尺寸的确定方法包括以下步骤： 1)定义样品中心为O点，并沿水平方向建立OX轴，在X轴上取A点和A′点，A点为所述第二前单晶(202)的中心点，A点和A′点之间的水平距离为L，B点和B′点分别为第一探测器的中心点和第二探测器的中心点，B点和B′点之间的水平距离亦为L，B点和B′点与X轴之间的垂直距离为H；定义在垂直平面内的中子发散角位于OE′和OE″线之间； 2)定义OAB为第一个Rowland圆，定义OA′B′为第二个Rowland圆，所述第一前单晶(201)、第二前单晶(202)和第三前单晶(203)的中心位于所述第一个Rowland圆上，所述第一后单晶(301)、第二后单晶(302)、第三后单晶(303)和第四后单晶(304)的中心位于所述第二个Rowland圆上； 3)所述第一前单晶(201)，第二前单晶(202)和第三前单晶(203)的端点自上而下分别定义为a、b、c、d、e、f；连接Oc线确定在c点的反射线cc′，在所述第一个Rowland圆上调整所述第一前单晶(201)的中心位置，直到端点b与cc′无交叉；连接Oe线确定在e点的反射线ee′，在所述第一个Rowland圆上调整所述第三前单晶(203)的中心位置，直到端点d与ee′无交叉；确定aa″，bb″，cc″，dd″，ee″，ff″六条平行于X轴的直线； 4)所述第一后单晶(301)、第二后单晶(302)、第三后单晶(303)和第四后单晶(304)的端点自上而下分别定义为g，h，i，j，k，l，m，n；首先调整使得gh位于aa″与OE′确定的区域内，ij位于bb″和cc″确定的区域内，kl位于dd″与ee″确定的区域内，mn位于ff″与样品发散角度确定的线；连接Om线确定在m点的反射线mm′，在所述第二个Rowland圆上调整所述第三后单晶(303)的中心位置，直到l点与mm′无交叉；连接Ok线确定在k点的反射线kk′，调整所述第二后单晶(302)的中心位置，直到j点与pp′无交叉；连接Oi线确定在i点的反射线ii′，调整所述第一后单晶(301)的中心位置，直到h点与ii′无交叉； 5)依据上述方法多次调整，使得所述第一列单晶(20)和第二列单晶(30)的宽度总和最大，确定出所述第一前单晶(201)、第二前单晶(202)、第三前单晶(203)、第一后单晶(301)、第二后单晶(302)、第三后单晶(303)和第四后单晶(304)的宽度； 6)再根据各单晶的厚度和宽度分别确定与之对应的各单晶槽的中心位置和宽度。
所属类别：	发明专利