摘要：配合中国工程物理研究院的中子衍射应力谱仪开展形状记忆材料的相关研究，设计了一套原位温度加载系统。该系统可为测量样品提供25～800℃温度环境，温度控制器采用大林改进算法，有效地消除了温度过冲问题。该系统已开展了多次带束测试，结果表明其结构设计适用于中子衍射实验，温度控制在上升阶段无超调、稳态误差为±1℃．满足形状记忆材料的温度加载实验要求。

摘要：极化中子散射技术是中子散射实验技术中的一种,是当前探索物质微观结构的有力手段.在极化中子散射实验中,磁场是重要的环境因素直接影响中子极化率的传播和样品所处的环境.用于极化中子的零磁场环境是实现完全极化分析和精确极化调控的必要条件,需要通过精确的磁场屏蔽和约束实现.针对目前前沿的混合材料磁屏蔽原理,开展磁场屏蔽的有限元分析,同时通过中子极化动力学计算进行验证.研究展示经过优化的极化中子零磁场屏蔽体的屏蔽效果,以及设计参数与屏蔽效果的关系,并对屏蔽体的实际磁场约束效果进行了测量验证.

摘要：低电平射频控制系统主要用于对加速腔的高频场和谐振频率的控制,保证加速器的稳定运行并输出高品质的束流。低电平控制系统软件提供可视化操作界面,实现数据显示和存储、自动化算法等功能,提高了低电平系统的可操作性,减少了人工作业量和故障率。软件开发具有灵活性强、开发周期短的特点,适合控制速度要求相对不高而逻辑较为复杂的功能开发。本文介绍中国散裂中子源直线加速器射频低电平控制系统软件的开发设计,重点介绍前馈自动计算、加速腔的频率自动控制、频率失谐算法、一键升功率、界面优化等相关内容。最终低电平控制系统幅度相位稳定度指标优于要求的设计指标,且达到长时间稳定运行的要求。

摘要：为提升快中子临界装置的实验能力,在实验大厅旁边扩建了附属建筑物,在实体连接位置形成了一个样品传输通道。为了保证工作人员的辐射安全,需要对通道进行屏蔽。采用蒙特卡罗方法进行屏蔽门的物理设计,确定了含硼石蜡为中子屏蔽材料,不锈钢为光子屏蔽材料。为保证硼在石蜡层上的均匀分布,防止石蜡内部形成空洞,采用了分层分次工艺进行屏蔽门浇铸。为保证屏蔽门对通道的有效覆盖,采用了分步工艺进行安装。辐射剂量监测结果表明,人员日常工作区域的辐射有效剂量为0.125mSv/a,小于建设项目管理目标值2mSv/a,远小于《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》规定的放射性工作人员年剂量限值20mSv/a,屏蔽门的研制满足设计和使用要求。

摘要：中子小角散射探测器是小角散射(SANS)谱仪的关键设备之一,探测器要求有足够大的探测面积、较高的探测效率及较好的空间分辨率,能够在真空腔中稳定地工作并可在腔体内前后移动。综合考虑,SANS探测器采用120只8 mm直径位置灵敏3He管,组成有效面积1 000 mm(X)×1 020 mm(Y)的二维探测器阵列。探测器阵列分为10个模块,每一个模块功能完全独立,包括12只3He管及其对应的读出电子学和数据获取系统。读出电子学位于探测器背面的回字形密闭腔体内,由CSNS电子学组自主研发。SANS探测器从设计、选型、样机、调试到安装历时三年,中子束流实验结果显示探测器探测效率大于50%(@2A),空间分辨率好于10 mm(FWHM),完全达到设计要求,目前正在中国散裂中子源小角散射谱仪运行使用。

摘要：变温条件是多数散射实验最广泛的需求,在此基础上引入自动换样技术可显著地提高样品的检测效率。本文设计研发了用于同步辐射小角X射线散射(Small Angle X-Ray Scattering,SAXS)实验的可变温自动换样器,该装置可容纳100个样品,涵盖25~280℃较宽温度范围,控温精度为±1℃。实验过程中,采用二维移动台控制样品切换,采用温控仪及加热元件实现对样品温度的控制,同时编写了适配该装置的温度-行程耦合控制软件,实现远程控制样品切换、远程控温。对样品架的温度分布进行了仿真分析和实验测试。结果表明:该结构设计合理,模拟温度值与测试温度值的最大误差低于2%,可满足SAXS的多样品变温测试需求。

摘要：为获得核数据测量所需的束斑形状及较低的实验本底,反角白光中子源需通过准直器对束流进行刮束准直。以中子开关为例,根据相关要求确定了整体的设计方案。通过将挡块一分为二的设计,解决了小直径深孔加工的难题。利用有限元分析软件,优化了真空盒的外形结构及密封方式。针对挡块的工作环境,搭建了可用于真空的高精度耐辐射移动平台。经测试,中子开关的主要技术指标均满足要求,说明设计合理。

摘要：随着脉冲强流中子源的发展,对高性能中子探测器提出了更大的挑战,3He气体资源严重短缺和高计数率中子探测器的迫切需求,已开始制约着中子源应用技术的发展。中国科学院高能物理研究所针对中子的特殊性,专门研发了一种陶瓷基材的n THGEM(neutron Thick Gaseous Electron Multiplier)探测器用于中子探测。基于n THGEM的中子探测器具有高计数率、高位置与时间分辨能力、增益大、制作工艺简单,且便于大面积制作的特点,是目前国际上发展替代~3He探测技术的重要方向之一。为了详细研究n THGEM探测器的本身性能,本工作使用^(55)Fe放射源研究了n THGEM探测器的增益、计数率稳定性、能量分辨率等关键参数与n THGEM膜间电压、收集场强、漂移场强之间的关系,优化了n THGEM探测器在不同工作气体中的工作参数,为后续进一步优化n THGEM探测器设计和工艺奠定了基础。实验结果表明,单层n THGEM探测器在Ar(90%)+CO2(10%)混合气体中增益能达到103,探测器计数率稳定性良好。另外,还在中国原子能科学研究院的CARR反应堆(China Advanced Research Reactor)上进行了中子束流实验,通过狭缝测量到探测器位置分辨率为(3.01±0.03)mm(FWHM),已经接近高气压3He MWPC中子探测器水平。

摘要：中国散裂中子源(CSNS)中子散射样品变温环境设备是中子源上应用最广泛的样品环境设备,为了拓宽CSNS的应用领域和测量样品类型,一期工程建设中设计制造了3大类样品变温环境设备,包括低温区的低温恒温器、中温区的水浴恒温设备和高温区的中子散射高温炉,其温区范围分别覆盖了0.3—300 K、243—473 K、473—2073 K。主要介绍上述3类样品变温环境设备的工作原理、系统设计以及工程进展,实现并完成了CSNS样品变温环境设备的系统性搭建和性能测试。

摘要：自主研发了针对金属材料的原位力学加载系统,该系统以运动精度高的伺服系统带动样品拉伸,且在力的采集与处理程序中对测量值进行数据校正,保证了较高的运动和测量精度。简要介绍系统的结构和选型及其相应的软、硬件设计思路和方法。系统成功投用后的多次测试结果表明:系统运行稳定,实现了实验需要的拉伸控制和相关参数的精确监测。