超镜因子对会聚导管输运特性的影响模拟

针对水平散射几何中子反射谱仪中导管设计的客观要求,采用Mcstas模拟计算软件对会聚导管内表面超镜因子的不同选择模型进行了模拟计算,获得了不同超镜因子组合模型聚焦导管的中子传输特性。由于水平散射几何中子反射谱仪对中子束流水平方向发散要求比较严格,导管水平面的超镜因子可选用较大的超镜因子m=3,垂直面的超镜因子可根据要求的发散不同,选择超镜因子小于3的超镜或吸收材料。不同组合设计模型模拟计算结果可为中子散射谱仪设计中子导管以及内表面超镜因子的选择提供理论参考。

中子反射谱仪的闸门与会聚导管组合设计

为提高水平散射几何中子反射谱仪的前端束流特性,针对前端闸门与会聚中子导管的组合设计进行了优化计算。根据闸门通道截面、会聚导管入、出口截面及相应内表面超镜因子不同分成多组,采用数值方法对多个组合设计进行优化计算。结合水平散射几何中子反射谱仪的客观需求进行比较分析,选取比较理想的组合。计算结果表明:会聚导管的最佳组合是采用水平面会聚,垂直面不会聚,而闸门内表面超镜因子选为2,会聚导管水平面超镜因子为3,垂直面超镜因子为2。通过多组比较分析,获得了水平散射几何中子反射谱仪的前端闸门与会聚导管的相关物理参数的优化组合,为谱仪的概念设计奠定了基础。

中子粉末衍射谱仪导管选型设计与计算

由于中子粉末衍射谱仪新导管需要确定选型,用McStas模拟软件计算了不同宽度和超镜因子的三类弯导管对特定波段中子的传输效率,从中选择了三种传输效率较好又满足现场安装条件的弯曲导管做了更进一步的计算,为了比较不同形状导管的性能和对谱仪性能的影响,同时也计算了直导管和锥型导管。五种导管对分辨率影响计算中,最小晶格分辨可达3.5‰左右。综合考虑结果表明,选取弯曲导管比较合适。