中国先进研究堆间接中子照相方法的初步研究

中国先进研究堆（CARR）的建成为我国间接中子照相技术的发展及应用提供了重要的实验平台。本文基于CARR开展了间接中子照相方法的初步研究。首先利用蒙特卡罗方法计算分析了基于CARR开展间接中子照相测量的条件;然后根据这些条件,通过解析计算确定了间接成像两次曝光过程的实验参数;最后利用CARR的热中子孔道,以核燃料元件模拟件为样品进行了间接中子照相实验,并研究了间接中子照相成像数据的处理及分析方法。     

中子单色器姿态调整台

中子单色器姿态调整台是大多单色中子散射谱仪所必需的机械部件之一,主要用来安放晶体单色器,并可通过远程控制对单色器进行姿态调整以保证得到所需的单色中子。该装置体积小、自由度多、运动精度高,是一集光机电和计算机控制技术为一体的五自由度运动设备。该装置研制成功后将首先应用于中国先进研究堆中子残余应力谱仪上。     

DyxEr5－xSi3系列化合物晶体结构和磁性研究

利用电弧炉制备了DyxEr5－xSi3（x＝0,1,2,3,4,5）系列化合物样品。通过X射线粉末衍射分析和磁性测量研究了Dy替代Er对Er5Si3化合物晶体结构和磁性的影响。结果表明：DyxEr5－xSi3（x＝0,1,2,3,4,5）系列化合物的晶体结构为Mn5Si3型,随着Dy替代量的增加,晶胞体积变大。当0≤x≤2时,样品具有反铁磁性,顺磁居里温度由负值（x＝0）变为正值;而x＝3,4时,样品显现铁磁性,顺磁居里温度均为正值。虽然磁性原子及其相互作用的变化对磁性能影响很大,但所有样品的磁有序转变温度都很好地遵守了DeGennes定律。     

中国先进研究堆中子散射谱仪建设现状和展望

中子具备不带电、穿透力强、可鉴别同位素、较之X射线对轻元素灵敏、具有磁矩等优点,因此中子散射技术作为一种独特的、从原子和分子尺度上研究物质结构和动态特性的表征手段,在多学科交叉领域发挥着不可替代的作用.中国先进研究堆(CARR)上的中子散射工程将充分利用该研究堆为中子散射工程提供的高通量、具有冷中子源、切向水平孔道等有利条件,预计一期将分别建造高分辨中子粉末衍射仪、中子反射谱仪、应力测量衍射谱仪、中子三轴谱仪、中子小角散射谱仪、中子四圆衍射仪、中子高强度粉末谱仪、中子织构测量仪、冷中子照相谱仪和热中子照相谱仪等10台谱仪及装置.瞄准世界先进水平,建立起研究手段配套、覆盖中子散射研究的主要领域、强调封应用又具备必要的基础研究能力的中子散射设备,将为生命科学、材料科学、物理、化学、地矿、环境等各种学科及工程技术方面提供先进的中子散射技术.其最终目标足建屯起符合我国国情、其综合研究能力与世界先进水平接轨的中子散射国家重点实验室,使之成为我国21世纪中子散射研究和应用的中心及人才培养基地,以期为我国国防工业和国民经济建设服务.     

中子衍射残余应力无损测量技术及应用

中子衍射作为一门实验技术,在描述材料内部残余应力方面有巨大的潜力,是允许工程师或材料科学家进行三维、无损、深度地获取材料内部残余应力分布状态的少数技术之一.回顾了中子衍射测量残余应力的发展历史,概述了中子衍射残余应力分析方法的基本原理与特点,并简单介绍了其在材料科学和工程应用领域的应用情况.最后根据国际国内中子源及中子谱仪的发展趋势,展望了此技术的应用领域与未来前景.     

热中子照相装置屏蔽的蒙特卡罗模拟

中子照相装置的屏蔽对降低反应堆大厅本底及提高中子照相质量具有重要意义。使用蒙特卡罗模拟方法,对热中子照相装置各组成部分的屏蔽进行模拟计算。结果表明：在照相装置的准直器部分使用厚130cm、密度4.6t/m3的重混凝土,飞行管部分使用厚75cm、密度3.6t/m3的重混凝土可保证屏蔽外的辐射当量剂量达到反应堆大厅的监督区要求。     

基于ISO 4037-1：2019对60~250 kV窄谱系列X射线参考辐射质的研建

以ISO 4037 1：2019为依托,使用大体积自由空气电离室作为测量器具,采用半值层法建立60~250 kV窄谱系列X射线参考辐射质,实验得出的各辐射质的第1半值层和第2半值层的值均在标准规定的误差范围内。使用高纯锗谱仪对建立的X射线参考辐射质进行测量,得到不同辐射质下的脉冲幅度谱。数据处理和分析结果表明,建立的60~250 kV窄谱系列X射线参考辐射质的谱分辨率、平均光子能量和有效能量与ISO 4037 1：2019的推荐值有较好的一致性。本次实验建立的60~250 kV窄谱系列X射线参考辐射质满足ISO 4037 1：2019要求。     

基于中子衍射的六方相Er1-xYxMnO3结构和磁学性能研究

为研究六方钙钛矿氧化物中磁结构和稀土离子对磁性能的影响,以六方相ErMnO3为母体,通过非磁性Y3+离子对磁性稀土Er3+离子的替代,利用X射线衍射、中子粉末衍射和磁性测量等表征手段,对六方化合物Er1-xYxMnO3的晶体结构和磁性进行系统研究。研究结果表明,Y3+离子的掺杂并未引起晶体结构和磁结构的明显改变,同时发现六方晶体结构随温度的增加呈各向异性热膨胀,在ab面内膨胀而沿着c轴收缩。中子衍射实验结果表明,Er04Y06MnO3样品的有序温度约为79 K,低温下系统的基态为反铁磁性,结构为Γ2（P63c′m′）或Γ4（P63′c′m）组态,与Er08Y02MnO3相同。磁化测试结果表明,非磁性Y3+离子掺杂量的增加削弱了磁化强度,2 K时磁性稀土离子Er3+的自旋有序在外磁场下表现出铁磁信号。该研究阐明了Er1-xYxMnO3的磁性本质和稀土磁性调控特性,为其潜在应用提供了有力指导。     

国外热中子照相技术在锂离子电池无损检测中的应用

热中子照相作为一种快速、直观的无损检测技术,是实时、原位检测锂离子电池内部宏观变化的重要工具。文章概述了热中子照相技术的基本原理及优异特性,着重介绍了国外利用热中子照相开展锂离子电池研究的进展情况,并对今后国内开展此领域研究的可行性作了概要评述。     

一种起飞角连续可变的中子单色器屏蔽装置

从反应堆辐射防护和中子散射谱仪应用角度出发,利用电磁铁定位技术和计算机自动化控制技术,设计加工了一种起飞角连续可变的中子单色器屏蔽装置。该装置通过特定的转动流程,实现了起飞角在40°～110°范围内连续可变,同时满足了单色器周围的辐射屏蔽要求,降低了实验本底和对人体的辐射伤害。