一种用于中子Soller准直器发散角测试方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于中子Soller准直器发散角测试方法，包括如下步骤：选取高斯函数用来描述中子源角发散分布函数和中子透射准直器角发散响应函数，将中子源角发散分布函数和中子透射准直器角发散响应函数进行数学积分形成摇动曲线表达式；然后实验测量得到中子通过待测中子Soller准直器、参考中子Soller准直器后中子强度随摇动角度变化的摇动曲线实验数据；随后利用摇动曲线表达式对摇动曲线实验数据进行数据拟合得到摇动曲线标准误差；计算得到待测中子Soller准直器的发散角。本发明无需限制中子源的发散角范围，测试过程中参考准直器发散角可以任选，相对于6个待定参数的5次多项式，并且可以在一定误差范围内方便估算待测准直器发散角。
【专利说明】-种用于中子Sol ler准直器发散角测试方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及中子散射技术，尤其是涉及一种用于中子Soller准直器发散角测试 方法。
【背景技术】
[0002] 中子Soller准直器是一种主要用于限制中子束流的发散角度从而准直中子束流 的仪器，在使用中子Soller准直器时需要对其发散角进行测试以及分析。
[0003] 现有的中子Soller准直器发散角的测试分析方法首先根据实验配置建立数学模 型，然后进行理论计算得到描述实验数据的摇动曲线响应函数，最后利用理论摇动曲线函 数拟合实验数据得到准直器的发散角精确数值；其理论计算部分主要基于两个模型，中子 源采用抛物线函数描述，准直器角发散函数采用对称的线性分布函数来描述，最终拟合实 验数据的摇动曲线理论函数为五次多项式。
[0004] 该方法需要在一定的中子源的发散角范围，所以需要将中子源发散角限制在一定 的范围内才能使用，且参考准直器的发散角需要与待测准直器发散角一致才能进行测试分 析，最终拟合实验数据的摇动曲线理论函数为五次多项式，所以测试结果比较复杂，并且无 法在一定误差范围内估算待测准直器发散角，故而具有一定的改进空间。
[0005] 鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于，提供一种用于中子Soller准直器发散角测试方法，其特征在 于：包括如下步骤：
[0007] 步骤1、采用高斯型函数来描述中子源角发散分布函数和中子透射准直器角发散 响应函数，然后将所述中子源角发散分布函数和所述中子透射准直器角发散响应函数进行 数学积分形成摇动曲线表达式通式；
[0008] 步骤2、实验测量获取摇动曲线实验数据，并根据摇动曲线表达式通式对获得的摇 动曲线实验数据进行拟合，获得摇动曲线标准误差；
[0009] 步骤3、利用所述摇动曲线标准误差、中子源标准误差以及参考中子Soller准直 器发散角标准误差，计算得到待测中子Soller准直器标准误差；
[0010] 步骤4、利用所述待测中子Soller准直器标准误差，计算得到待测中子Soller准 直器的发散角。
[0011] 较佳的，所述步骤1中，所述中子源角发散分布函数
【权利要求】
1. 一种用于中子Soller准直器发散角测试方法，其特征在于：包括如下步骤： 步骤1、采用高斯型函数来描述中子源角发散分布函数和中子透射准直器角发散响应 函数，然后将所述中子源角发散分布函数和所述中子透射准直器角发散响应函数进行数学 积分形成摇动曲线表达式通式； 步骤2、实验测量获取摇动曲线实验数据，并根据摇动曲线表达式通式对获得的摇动曲 线实验数据进行拟合，获得摇动曲线标准误差； 步骤3、利用所述摇动曲线标准误差、中子源标准误差以及参考中子Soller准直器发 散角标准误差，计算得到待测中子Soller准直器标准误差； 步骤4、利用所述待测中子Soller准直器标准误差，计算得到待测中子Soller准直器 的发散角。
2. 如权利要求1中所述的用于中子Soller准直器发散角测试方法，其特征在于： 所述步骤1中，所述中子源角发散分布函数
，其中X为发散角，L 为发散角X = 0时Is(x)的值； 所述中子透射准直器角发散响应函数
，其中X为发散角，T为中子 Soller准直器的透射率； 所述摇动曲线表达式通式为：
其中，A为发散角X = 0时，测量得到的中子束流强度； 其中，
为待测中子透射准直器角发散响应函数，具体为：
，T1(l为待测中子Soller准直器的透射率； 其中，
为参考中子透射准直器角发散响应函数，具体为：
，T2(l为参考中子Soller准直器的透射率； 其中，
为所述中子源角发散分布函数，具体为：
9 其中，0s+i+2为摇动曲线标准误差。
3. 如权利要求1或2中所述的用于中子Soller准直器发散角测试方法，其特征在于， 所述步骤3中，摇动曲线标准误差表达式为：
σ :为所述待测中子Soller准直器的标准误差；〇 3为所述中子源发散角标准误差；〇 2 为所述参考中子Soller准直器的标准误差； 利用
表达式和已知的中子源标准误差σ s、参考中子Soller准直器发散角标准误 差
计算得到待测中子Soller准直器标准误差〇 lt)
4. 如权利要求1或2中所述的用于中子Soller准直器发散角测试方法，其特征在于， 所述步骤4具体为，利用所述半高宽公式以及求得的所述待测中子Soller准直器标准误差 计算得到所述待测中子Soller准直器的发散角，所述半高宽公式为 ： Γ = 2. 355 σ χ ； 其中，r为待测中子Soller准直器的发散角。
5. 如权利要求1或2中所述的用于中子Soller准直器发散角测试方法，其特征在于： 所述摇动曲线测量过程为：改变待测中子Soller准直器中轴线与中子束流中心线的水平 夹角，记录不同夹角下对应的中子穿过待测中子Soller准直器和参考中子Soller准直器 后的束流强度值，得到中子强度随摇动角度之间的分布曲线，即为所述摇动曲线。
6. 如权利要求3中所述的用于中子Soller准直器发散角测试方法，其特征在于：所述 中子源发散角标准误差由中子源发射器本身性能决定，并且所述参考中子Soller准直器 的标准误差由所述参考中子Soller准直器性能决定。
7. 如权利要求3中所述的用于中子Soller准直器发散角测试方法，其特征在于：所述 表达式中发散角X可取任意实数，无需限定取值区间。
【文档编号】G01T7/00GK104216000SQ201410443111
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月2日 优先权日:2014年9月2日
【发明者】陈东风, 刘蕴韬, 高建波, 孙凯, 王洪立, 韩松柏, 刘新智, 李玉庆, 郝立杰, 李峻宏, 肖红文, 李眉娟, 李天富, 王子军, 吴立齐 申请人:中国原子能科学研究院