CSNS费米斩波器样机中子狭缝包设计
2021-05-24娟蔡伟亮耿艳胜王平张
核技术 2021年5期
郭 娟蔡伟亮耿艳胜王 平张 鸿
1(深圳大学 物理与光电工程学院 深圳518060)
2(中国科学院高能物理研究所 北京100049)
3(散裂中子源科学中心 东莞523803)
中国散裂中子源(China Spallation Neutron Source,CSNS)是我国建造的第一台脉冲中子源,综合性能位居世界前列,CSNS的建设极大地促进中子散射应用相关的众多学科领域的快速发展[1]。基于飞行时间技术和中子非弹性散射技术的中子非弹性散射谱仪(简称非弹谱仪)是散裂中子源重要的组成部分,费米斩波器是非弹谱仪用于选择准单色脉冲中子的关键设备,最早由Fermi等[2]于1947年研制出样机,用以测量硼、钆、镝和金的中子速度相关截面。费米斩波器通过由吸收材料和透明材料层叠而成狭缝包的高速旋转,对中子束流进行斩波,使入射样品的中子为单一已知能量,结合探测器探测到的经样品散射后的中子的飞行时间和散射角,获得样品中原子/分子的动量(三维)、能量和强度信息,进而实现对物质微观结构的研究。
费米斩波器性能影响非弹谱仪能量分辨率和计数率,属于CSNS非弹谱仪工程建设不可缺少的关键设备,但目前仅有国外极少数厂家可以提供,容易受国际环境影响导致无法提供,为确保CSNS非弹谱仪工程建设成功,CSNS在成功研制T0斩波器和带宽斩波器的基础上,启动了费米斩波器样机国产化自主研制项目,一方面可以降低成本,解决受制于人的局面,另一方面可以更好地根据谱仪的需求和特点自主灵活设计,方便运行维护。中……
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