用于中子小角散射的中子反射镜聚焦性能评价

中子因具有极强的穿透力被广泛应用于材料与生物试样微观结构检测,但由于中子束强度显著弱于X射线,通常采用聚焦的方式来实现对中子束的有效利用。针对前期基于高性能制造思想研发的金属材质部分回转椭球中子反射镜进行了聚焦和中子小角散射实验测试。结果表明,聚焦中子束的最大强度能够达到漫散射强度的103,实现了与前端针孔尺寸几乎相等的圆形焦斑。通过远离最佳焦平面的聚焦实验,获得了不同镜心到探测器距离的束流剖面,该束流剖面的半峰全宽与基于几何光学的理论计算值吻合良好,分析了直射中子束和反射中子束的波长分布,中子的反射率达到了60%,峰值强度超过了1 000个计数/像素(0.1 mm×0.1 mm)。以介孔二氧化硅(MCM-41)为标样,获得了中子小角散射的初步结果。结果表明,该中子反射镜具有良好的聚焦性能,能够应用于中子小角散射。